Ізобаричний процес — процес за якого тиск, який здійснює система на зовнішні тіла, залишається сталим (p = const).
Для розрахунку роботи термодинамічної системи припустимо, що деяка кількість ідеального газу знаходиться в циліндрі з поршнем (рис. 2.5).
За нескінченно малого зміщення поршня — dl під дією сили тиску газу змінюється робота dA = Fdl = p ⋅ Δsdl = pdv (2.48).
де Δs — площа поршня, dv = Δsdl — зміна об’єму системи.
Якщо тиск у процесі поширення не залишається сталою величиною, то робота, яка виконується системою під час зміни об’єму від V1,доV2 , розраховується за формулою:
Лише в поодиноких випадках, коли зовнішній тиск залишається постійним, ΔA = p(v2 − v1) = pΔV(2.50).
або для рівноважного процесу за постійного об’єму. dA = p ⋅ dV (2.51).
Робота системи проти зовнішніх сил може бути розрахова на графічно. Якщо в будь-якому процесі залежність тиску від об’єму задається кривою а (рис. 2.6), то за формулами (2.49) і (2.51) повна робота розширення газу від об’єму V1, до об’єму V2 дорівнюватиме площі криволінійної трапеції V1 −1− 2 −V2 −V1.
Якщо p = const, то лінія 1—2 є прямою, яка паралельна осі OV, і ми приходимо до формули (2.50). Рівняння ізобаричного процесу можна отримати, знову використовуючи рівняння стану ідеального газу:
тобто, за ізохоричного процесу об’єм газу прямо пропорційний його абсолютній температурі.
Теплообмін з оточуючим середовищем розраховують за формулою:
де cp — питома; Сp — молярна теплоємність газу за постійного тиску.
Застосування першого закону термодинаміки до ізобаричного процесу дає отримане вище співвідношення:
Останнє співвідношення називається рівнянням Р. Маєра. Для питомої та молярної теплоємностей газу матимемо
Таким чином, теплоємність ідеального газу за постійного об’єму та постійного тиску залежить лише від кількості ступенів вільності; для всіх газів, молекули яких мають однакову кількість ступенів вільності, молярні теплоємності однакові.