等温過程とは、物体（気体、液体、固体）の温度が一定のまま、体積や圧力が変化する過程のことです。
固体や液体は、体積がほぼ変化しないため、等温過程は、基本的には、気体に適用されるものです。よって、以降は、気体の等温過程に関して説明します。
熱力学第一法則に基づくと、気体の等温過程での内部エネルギーの変化はゼロです。このとき、気体に加えられた熱エネルギーを\(Q\)、その気体の体積変化により気圧が外部にする仕事を\(W\)とすると、\(Q = W\)です。
つまり、気体に熱エネルギーを加えて温度を一定に保つには、気体の体積を変化させて外部に仕事をする必要があります。