等温线dengwenxian

在物态方程的图解中，对同一温度的所有各点的连线。理想气体物态方程为pV=vRT，其中p为气体的压强；V为体积；T是热力学温度；v是摩尔数，R为气体常量。对于温度相同的各状态，压强与体积间的关系为pV=恒量，所以在p—V图上理想气体的等温线是等轴双曲线。如图1所示。1869年爱尔兰科学家安德鲁斯等温压缩二氧化碳(CO₂)，得到CO₂的等温线族，如图2。
其中31.1℃等温线为CO₂的临界等温线，在此温度以上，不能用等温压缩的办法使CO₂液化。在临界等温线以下，各等温线上平直部分描述CO₂汽液等温相变过程，在一定温度下，压缩气体达到该温度下的饱和蒸气，再压缩时气体压强保持不变，而蒸气开始液化，直到全部蒸汽都转变为液体，再继续压缩，则由于液体的可压缩性很小，所以压强急剧上升。1873年，荷兰科学家范德瓦耳斯在其博士论文中从理论上给出了1摩尔真实气体的物态方程为(p+a/V2)(V-b)=RT。称为范德瓦耳斯方程，其中p为气体压强，V为体积，T为热力学温度，R是气体常量，a,b是与气体性质有关的常量。在p-V图上，范德瓦耳斯方程中温度相同各点的连线称为范德瓦耳斯等温线。如图3所示。

图1 想气体等温线

图3 范德瓦耳斯等温线

图2 CO₂实验等温线

等温线

水平面或等压面上温度值相等的各点联线。显示出该面上气温的分布状况。

等温线

isotherm