Spremembe stanja plinov

Spremembe stanja plina je mogoče spremljati od ene točke do druge na diagramu p/V. Za primere iz resničnega življenja so potrebne tri osi za spremenljivke p, V in T. S spremembo stanja se premikamo po 3-dimenzionalni krivulji na površini v prostoru p, V in T. Zaradi poenostavitve pa običajno upoštevamo projekcijo krivulje v eno od treh ravnin. To je običajno ravnina p/V. Govorimo lahko o petih različnih spremembah stanja:

1. Izohorni proces (stalna prostornina)
2. Izobarni proces (stalni tlak)
3. Izotermni proces (stalna temperatura)
4. Izentropni proces (brez izmenjave toplote z okolico)
5. Politropni proces (popolna izmenjava toplote z okolico)

Primer izohornega procesa pri stalni prostornini je segrevanje plina v zaprti posodi.

Primer izobarnega procesa pri stalnem tlaku je segrevanje plina v valju s stalno obremenitvijo bata.

Če se plin v valju izotermno stiska, je treba postopoma odstraniti količino toplote, ki je enaka opravljenemu delu. To je nepraktično, saj tako počasen proces ne more potekati.

Izentropni proces obstaja, če se plin stiska v popolnoma izoliranem valju brez kakršne koli izmenjave toplote z okolico. Lahko obstaja tudi, če se plin razteza skozi šobo tako hitro, da ne pride do izmenjave toplote z okolico.

Izotermni proces vključuje popolno izmenjavo toplote z okolico, izotropni proces pa ne vključuje nikakršne izmenjave toplote. V resnici vsi procesi potekajo nekje vmes med tema skrajnostma: politropni proces.Enačba za tak proces je: