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Solución:
La mayoría de la gente considera un proceso isotérmico irreversible como aquel en el que el sistema se mantiene en contacto con un depósito de temperatura constante a la temperatura inicial del gas durante todo el proceso. Esto no dice nada sobre las variaciones espaciales y temporales en la temperatura interior del sistema, solo en su límite con el reservorio. Incluso en la expansión Joule, excepto al principio y al final, puede haber variaciones de temperatura dentro del gas.
Un proceso isotérmico es un proceso termodinámico en el que si se mide la temperatura del sistema en algún momento del proceso y luego se vuelve a medir, más adelante en el proceso, la medición de sería la misma, independientemente de las dos veces que se mida. decidido a su antojo a medida.
La reversibilidad es una cuestión completamente separada. Es una pregunta que haces en el contexto de la entropía. Si el cambio de entropía del sistema y los alrededores para algún proceso es cero, entonces el proceso se etiqueta como reversible. Físicamente, esto significa que puede rastrear todo el proceso hasta el estado original, es decir: todo el proceso es una colección de muchos estados de equilibrio sucesivos. Se pasa de un estado de equilibrio al siguiente, luego al siguiente y el estado final de esta cadena de equilibrios es su estado final.
Para un gas ideal resulta que
$ U= n C_v T$
Eso significa que la energía interna solo depende de la temperatura y no del volumen o la presión. Tener una expansión de gas no cambia su energía, para cambiar la energía, el gas necesita expandirse contra un gradiente de presión o tiene que estar en contacto con un cuerpo de una temperatura diferente (ver la ley cero de la termodinámica)
En cuanto a la parte de otros procesos isotérmicos, no conozco ninguno, excepto las expansiones gratuitas, pero podría haber. Estaría agradecido si alguien pudiera completar esta parte de mi respuesta.
Más adelante puedes encontrar las ilustraciones de otros gestores de proyectos, tú además tienes la opción de insertar el tuyo si lo crees conveniente.