Gazlarda Hal Değiştirme

Bir gaz açısından hal değiştirme bir p/V şemasında bir noktadan diğerine kadar izlenebilir. Gerçek koşullarda p, V ve T değişkenleri için üç eksen gerekir. Hal değişikliği olduğunda p, V ve T alanının yüzeyi üzerinde bulunan 3 boyutlu bir eğri üzerinde hareket edilir. Ancak daha sade bir anlatım için genelde eğrinin üç düzlemden birindeki izdüşümünü dikkate alırız. Bunun için genellikle p/V düzlemi kullanılır. Halde beş farklı değişiklik söz konusu olabilir:

1. İzokorik proses (sabit hacim)
2. İzobarik proses (sabit basınç)
3. İzotermal proses (sabit sıcaklık)
4. İzentropik proses (çevreyle ısı değişimi yok)
5. Politropik proses (çevreyle tam ısı değişimi var)

Kapalı bir kapta bir gazın ısıtılması sabit hacimde izokorik prosese örnektir.

Bir silindirin içinde piston üzerinde sabit yükle bir gazın ısıtılması sabit basınçta izobarik prosese örnektir.

Bir silindirin içindeki gaz izotermal olarak sıkıştırılırsa uygulanan işe eşit miktarda ısının kademeli olarak kaldırılması gerekir. Bu pratik değildir ve bu bağlamda yavaş bir proses gerçekleşemez.

Bir gaz çevreyle hiçbir ısı alışverişi olmadan tamamen yalıtılmış bir silindirin içinde sıkıştırıldığında izentropik proses gerçekleşir. Ayrıca bir gaz, çevreyle ısı alışverişi yapılamayacak kadar kısa bir süre içinde bir nozul yoluyla genleştirildiğinde de bu prosesin varlığından söz edilebilir.

İzotermal proseste çevreyle tam ısı alışverişi olurken, izotropik proseste hiçbir ısı alışverişi olmaz. Gerçekte tüm prosesler bu iki ucun arasında bir noktada gerçekleşir: politropik proses.Bu tür bir proses için ilişki şu şekilde tanımlanabilir: