Первый закон термодинамики работает по-разному в различных изопроцессах: 13

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