Изотермический процесс невозможен при постоянных объёме и давлении, потому что в таком процессе давление газа обратно пропорционально его объёму. 15

Это следует из закона Бойля-Мариотта: при постоянной температуре остаётся неизменной средняя кинетическая энергия молекул газа, то есть сила ударов молекул о стенки сосуда. 1 При увеличении объёма концентрация молекул уменьшается, и соответственно уменьшается число ударов молекул в единицу времени на единицу площади стенки — давление газа падает. 1 Наоборот, при уменьшении объёма концентрация молекул возрастает, их удары становятся чаще, и давление газа увеличивается. 1

Таким образом, для поддержания изотермического процесса необходимо изменять объём и давление газа: при увеличении объёма давление уменьшается, а при уменьшении объёма — увеличивается. 13