Как работает первый закон термодинамики в различных изопроцессах?

Первый закон термодинамики работает по-разному в различных изопроцессах: ege-study.ru prosv.ru

1. Изотермический процесс (T = const). ege-study.ru Внутренняя энергия идеального газа зависит только от его температуры. ege-study.ru Если температура газа не меняется, то не меняется и внутренняя энергия: ΔU = 0. ege-study.ru Тогда формула первого закона термодинамики даёт: Q = A. ege-study.ru Всё подведённое к газу тепло идёт на совершение газом работы. ege-study.ru
2. Изохорный процесс (V = const). ege-study.ru Если объём газа остаётся постоянным, то поршень не перемещается, и потому работа газа равна нулю: A = 0. ege-study.ru Тогда первый закон термодинамики даёт: Q = ΔU. ege-study.ru Всё тепло, переданное газу, идёт на изменение его внутренней энергии. ege-study.ru
3. Изобарный процесс (p = const). ege-study.ru Подведённое к газу тепло идёт как на изменение внутренней энергии, так и на совершение работы: Q = ΔU + p ΔV. ege-study.ru
4. Адиабатный процесс. ege-study.ru Процесс идёт без теплообмена с окружающими телами. ege-study.ru При адиабатном процессе Q = 0. ege-study.ru Из первого закона термодинамики получаем: A + ΔU = 0, или A = - ΔU. ege-study.ru В процессе адиабатного расширения газ совершает положительную работу, поэтому ΔU < 0 (работа совершается за счёт убыли внутренней энергии). ege-study.ru Следовательно, газ охлаждается. ege-study.ru Наоборот, в процессе адиабатного сжатия будет A < 0, поэтому ΔU > 0: газ нагревается. ege-study.ru