Перший закон термодинаміки для різних термодинамічних процесів

Розглянемо перший початок термодинаміки для ізопроцесів.

Якщо термодинамічний процес відбувається при постійній температурі T=const (ізотермічний процес) внутрішня енергія газу не змінюється. Тоді кількість теплоти, що передається газу витрачається на виконання роботи проти зовнішніх сил.

∆U =0, Q = А, (2.47)

Якщо термодинамічний процес відбувається під постійним тиском P=const
(ізобарний процес)

Q = ∆U+ А.(2.48)

Цей вираз можна представити у такому вигляді:

,але , тоді

з останнього виразу слідує, що при ізобарному процесі

При ізобарному розширенні Q > 0 - тепло поглинається газом, і газ здійснює позитивну роботу. При ізобарному стисканні Q < 0- тепло віддається зовнішнім тілам. В цьому випадку A< 0. Температура газу при ізобарному стисканні зменшується, T₂ < T₁; внутрішня енергія убуває, ΔU < 0.

Якщо термодинамічний процес відбувається при постійному об'ємі V=const (ізохорний процес), тоді:

А =0, Q = ∆U,(2.49)

Кількість теплоти Q, отримана газом в процесі ізотермічного розширення, перетворюється на роботу над зовнішніми тілами. При ізотермічному стисканні робота зовнішніх сил, проведена над газом, перетворюється на тепло, яке передається навколишнім тілам.