При изотермическом процессе температура постоянна, следовательно,
(20)
или
(21)
т.е. давление и объем обратно пропорциональны друг другу, так что при изотермическом сжатии давление газа возрастает, а при расширении падает.
Первое начало термодинамики для этого процесса будет иметь вид
(22)
или
(23)
Также первое начало термодинамики для изотермического процесса можно представить в виде
(24)
или
(25)
С учетом выражений (20) и (23) можно записать дифференциал удельной энтропии
. (26)
В интегральной форме первое начало термодинамики для изотермического процесса будет иметь вид
(27)
или
. (28)
Из выражений (20) ─ (28) следует, что для изотермического процесса идеального газа
или
основные расчетные формулы примут вид:
(29)
Графиком изотермического процесса в
─ координатах является равнобокая гипербола, для которой координатные оси служат асимптотами (рисунок 3).
Рисунок 3 ─ Изображение изотермического процесса в
и
─координатах