같은 온도에서 달라지는 상태
기체의 온도가 같더라도 압력과 부피가 달라지면 서로 다른 상태가 될 수 있다. 따라서 등온 과정은 아무 변화가 없는 정지 상태를 뜻하지 않는다. 온도라는 한 조건을 유지하며 다른 상태량이 변하는 과정이다.
이상 기체의 압력과 부피
물질량이 일정한 이상 기체에서는 pV = nRT이므로 등온 과정의 pV는 일정하다. 부피가 두 배가 되면 압력은 절반이 된다. 이 관계를 사용할 때에는 기체가 출입하거나 이상 기체 근사가 맞지 않는 경우를 구별해야 한다.
열 교환으로 온도를 유지한다
기체가 팽창하며 외부에 일을 할 때에도 주변과 열을 주고받아 온도를 유지할 수 있다. 온도가 일정하다는 사실만으로 q가 0이라고 정할 수 없다. 닫힌 이상 기체의 등온 변화에서는 내부 에너지 변화가 0이므로 열과 일의 에너지 수지가 서로 보상한다.
과정의 조건을 읽는 순서
먼저 온도 유지 조건을 확인하고 그다음 물질량, 기체 모형, 열과 일의 부호 관례를 정한다. 같은 등온 변화라도 실제 진행 경로가 다르면 일의 값이 달라질 수 있다. 끝 상태만으로 모든 과정의 일을 정할 수는 없다.