Un proceso isotérmico se presenta cuando la temperatura del sistema, independientemente de los cambios de volumen o presión que sufra, siempre permanece constante. Este proceso se rige por la ley de Boyle-Mariotte: Robert Boyle ( 1626-1691), físico y químico irlandés muy conocido por sus experimentos acerca de las propiedades de los gases y Edme Mariotte (1620-1684), físico francés, descubrió la ley que relaciona la presión y el volumen de los gases a temperatura constante.
Si un proceso isotérmico formado por un gas experimenta una expansión isotérmica, para que la temperatura permanezca constante la cantidad de calor recibido debe ser igual al trabajo que realiza durante la expansión. Pero si presenta una compresión isotérmica, para que la temperatura también permanezca constante el gas tiene que liberar una cantidad de calor igual al trabajo desarrollado sobre el.
Debido a que la temperatura no cambia, su energía interna (Ei) permanece constante y su variación de energía interna (ΔEi) es igual a cero, por lo que se cumple que: (Ei es constante) (ΔEi=0) Q=Tr.
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