32. Перше начало термодинаміки та його застосування до ізопроцесів

Пе?рший зако?н термодина?міки — одне з основних положень термодинаміки, є, по суті, законом збереження енергії у застосуванні дотермодинамічних процесів.

Ізотермічний процес протікає при незмінній температурі ().

.

Застосуємо до ізотермічного процесу перше начало термодинаміки. Через те, що , то внутрішня енергія газу:

.

Тоді:

.

Отже, при ізотермічному процесі теплота іде тільки на виконання газом роботи проти зовнішніх сил.

Ізохорний процес протікає при незмінному об’ємі (). Цей закон отримав Шарль у 1787 р.:

.

Застосуємо до ізохоричного процесу перше начало термодинаміки. Через те, що , робота газу буде:

.

Тоді:

.

Отже, при ізохоричному процесі теплота іде тільки на зміну внутрішньої енергії газу.

Ізобарний процес протікає при незмінному тиску (). Цей закон отримав Гей-Люссак у 1802 р.:

Застосуємо до ізобарного процесу перше начало термодинаміки. Через те, що при даному процесі відбувається і зміна внутрішньої енергії і виконується робота, то:

.

Отже, при ізобарному процесі теплота іде на зміну внутрішньої енергії газу та на виконання газом роботи проти зовнішніх сил.

Адіабатичний процес є термодинамічним процесом, який відбувається без теплообміну з навколишнім середовищем. В цьому випадку, ТС не отримує теплоту ззовні і не віддає теплоту. Тоді:

.

Перше начало термодинаміки для адіабатичного процесу:

.

Отже, в адіабатичному процесі робота виконується за рахунок зменшення внутрішньої енергії ТС.