Ukoliko se jedna od veličina koja karekteriše stanje gasa ne mijenja onda imamo izoprocese.
Mijenja li se pritisak odnosno volumen gasa, pri stalnoj temperaturi, što zovemo izotermnom promjenom stanja gasa, tada vrijedi zakonitost :
Budući da je produkt pritiska i volumena konstantan prema relaciji , kako mijenjamo jedno veličinu tako će se druga smanjivati. Pa Boyle-Mariotteov zakon možemo pisati u drugom praktičnijem obliku . Dakle, neka je prvobitno stanje sistema opisano goronjom relacijom promijenimo li stanje tako da udvostručimo volumen, pritisakće nam se spustiti na polovicu prvobitne vrijednosti.
Jacques Alexander César Charles i Joseph Louis Gay-Lussac vršili detaljna mjerenja o utjecaju temperature na volumen gasa.
Charles, je eksperimentirajući sa balonima punjenim gasom (najčešće zrak) pri raznim temperaturama, utvrdio direktnu proprocionalnu zavisnost između temperature i volumena gasa. Kad god bi se temperatura povećala, povećao bi se i volumen, a kad bi se temperatura smanjila, smanjio bi se i volumen. Nikad objavljeni rezultat jer temperaturna skala još nije bila dovoljno poznata, kojem je formu tek kasnije pridjelio Gay-Lussac dobio je tako oblik :
|
 |
|
Pri čemu je konstanti volumnog rastezanja gasa u gornjoj jednačini određena vrijednost od 3,66x10-3 K-1. Interesantan rezultat koji su time dobili Charles i Gay-Lussac ekstrapolacijom svojih mjerenja jest da pri određenoj temperaturi volumen, odnosno pritisak gasa u potpunosti iščezavaju. Kasnijim istraživanjima je ova karakteristika plinova iskorištena kako bi se formirala nova temperaturna skala (termodinamička ljestvica temperature), pri čemu je ova temperaturna tačka poprimila naziv apsolutne nule i oznaku nula stupnjeva Kelvina. Dakle, mijenja li se temperatura gasa uz uvjete stalnog pritiska , što zovemo izobarnom promjenom stanja plina, te uzevši u obzir novu definiciju termodinamičke temperaturne ljestvice, tada se ova jednakost može pisati u danas prepoznatljivom jednostavnijem obliku .
|
 |
|
Budući da je omjer volumena i temperature gasaa konstantan, prema gornjoj jednakosti, mijenjajući jednu veličinu, na isti će se način mijenjati i druga veličina. Iz tog razloga možemo ovu zakonitost pisati u jednom drugom, praktičnijem obliku .
|
Iste godine kad je objavio i Charlesov zakon, Joseph Louis Gay-Lussac , francuski fizičar i kemičar, nastavivši istraživanja Jacquesa Charlesa, fasciniran balonima na vrući zrak, otkrio je ovaj vrlo važan zakon o plinovima proučavajući njihova svojstva na različitim temperaturama. Da bi mogao proučavati i potvrditi svoja mjerenja 1804. godine se zajedno sa svojim prijateljem vinuo visoko u nebo na 7600 metara sa balonom punjenim vodikom. Postavivši tako visinski rekord koji je bio aktualan cijelih narednih 50 godina.
Promatrajući gasove u staklenim tikvicama, pri raznim temperaturama, budući da se staklo vrlo malo toplinski rasteže, Lussac je došao do zaključka da između temperature i pritiska gasa postoji direktna ovisnost. Mnogi znanstvenici prije njega su to također uočili no nisu mogli kvantitativno i jedinstveno ovu pojavu opisati, jer prva temperaturna ljestvica još nije bila jedinstveno definirana ni općeprihvaćena.
Budući da je Guillaume Amontons , francuski fizičar, izumitelj prvog plinskog termometra, koji je temperaturu mjerio u proporcionalnim promjenama tlaka plina, zapravo se ovaj zakon pripisuje njemu.. Prvi pravi opis ovog zakona zapravo je dao Lussac, pridjelivši mu matematičku formu nakon opsežnog istraživanja na različitim plinovima.
|
 |
) |
Pri čemu je konstanti promjene pritiska gasa u gornjoj relaciji određena vrijednost također od 3,66x10-3 K-1 čime se opet pokazuje isti rezultat kao i kod Charlesovog zakona, tj. da postoji određena temperatura pri kojoj tlak plina jednostavno iščezava. Uzme li se u obzir termodinamička ljestvica temperature, tada relaciju za promjenu pritiska zbog temperature možemo redefinirati. Mijenja li se pritisak gasa odnosno njegova temperatura, uz uvjete stalnog volumena i ranije postulirane definicije gasovtizog tijela, što zovemo izovolumnom promjenom stanja gasa, tada se ova zakonitost može pisati u slijedećem obliku .
Budući da je omjer pritiska i temperature gasa konstantan, prema relaciji , mijenjajući samo jednu veličinu, na isti će se način mijenjati i druga veličina. Iz tog razloga možemo ovu zakonitost pisati u jednom drugom, praktičnijem obliku .
|