Isoterminen prosessi mikrotasolla

Isotermisessä prosessissa kaasumolekyylien keskimääräinen vauhti ei muutu. Kaasun lämpötila on siis vakio.


Animaatio on muokattu lähteestä The Concord Consortium (http://concord.org)
.

Avaa sovelluksena (engl.)

Yllä olevan simulaation perusteella huomataan, että kaasusäiliön tilavuuden pienentyessä kaasun rakenneosaset törmäilevät useammmin säiliön seinämiin. Seinämien rajaamaan pintaan kohdistuu yhä enemmän törmäyksiä pinta-alayksikköä kohden. Makrotasolla tämä ilmenee kaasun paineen kasvamisena.

Kaasusäiliön tilavuuden kasvaessa kaasun rakenneosaset törmäilevät harvemmin säiliön seinämiin pinta-alayksikköä kohden. Makrotasolla havaitaan, että kaasun paine pienenee.

Simulaatiossa paine ei kasva ja pienene tasaisesti, vaan painemittari värähtelee jatkuvasti hieman edestakaisin. Tämä johtuu siitä, että paine on tilastollinen makrotason suure ja hyvin määritelty vain, jos kaasuhiukkasia on paljon. Nyt hiukkasia on niin vähän, että säiliön seinämiin tietyllä aikavälillä osuvien hiukkasten määrä ei pysy vakiona, vaan siinä on satunnaista heilahtelua. Hiukkasten määrä on simulaatiossa näin pieni, jotta yksittäiset hiukkaset voisi erottaa ja muutokset niiden nopeudessa voitaisiin havaita.