وفقًا للقانون الأول للديناميكا الحرارية ، في أي عملية ديناميكية حرارية كمية الحرارة س التي يتلقاها النظام تساوي العمل الذي يقوم به بالإضافة إلى تباين طاقته الداخلية.
عندما يكون الضغط ثابتًا ، يتم استخدام الحرارة التي يتبادلها النظام مع الوسيط الخارجي للعمل ولتغيير الطاقة الداخلية. في العديد من المواقف العملية ، تخضع الأنظمة للضغط الجوي ، كما في حالة التفاعل الكيميائي. يوضح الشكل أعلاه مخطط PV لهذا النوع من العمليات.
في هذه الحالة ، في معادلة القانون الأول ،
س = τ + ∆U
لا شيء من المصطلحات يساوي صفرًا. تمت كتابة العمل كدالة لحجم تباين الحجم ، مثل:
τ = P.V
بالنسبة للحالة الخاصة للغاز أحادي الذرة المثالي ، يمكن كتابة الطاقة على النحو التالي:
لذلك ، يمكننا كتابة القانون الأول للديناميكا الحرارية كدالة لـ ΔV:
الحرارة المتبادلة مع الوسط هي (5/2) P.ΔV ، ويستخدم 40٪ من الإجمالي - الذي يتوافق مع P. --V - لأداء العمل ؛ و (3/2) الكهروضوئية التي تمثل 60٪ من الإجمالي تستخدم لتغيير الطاقة الداخلية. هذه النتيجة صالحة للغاز أحادي الذرة المثالي.
ترتبط الحرارة بتغير درجة الحرارة (باستخدام قانون الغاز المثالي) من خلال:
وبالتالي ، يمكن حساب الحرارة المزودة بالتغير في درجة الحرارة أو بالتغير في الحجم.
بقلم دوميتيانو ماركيز
تخرج في الفيزياء
مصدر: مدرسة البرازيل - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/primeira-lei-para-processos-isobaricos.htm
