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Trasformazione termodinamica che avviene a temperatura costante. Esaminiamo il caso di una trasformazione di questo tipo quando il sistema è un gas perfetto racchiuso in un cilindro di metallo.
Il pistone è inizialmente tenuto fermo. Poi viene rilasciato molto lentamente, ovvero la forza applicata allo stantuffo diminuisce in modo quasi-statico, e il volume del gas si espande altrettanto lentamente alzando il pistone. Si genera quindi un lavoro meccanico da parte del gas per sollevare il pistone. Dove si origina l' energia per compiere questo lavoro? Essendo l' energia interna di un gas perfetto direttamente proporzionale alla temperatura Kelvin, l' energia interna rimane costante, rimanendo constante la temperatura.
Perciò la variazione di energia interna è nulla, e il primo principio della termodinamica diventa:
Tenendo conto dell' equazione di stato dei gas perfetti il diagramma della pressione in funzione del volume sarà il seguente:
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