Σύμφωνα με τον Πρώτο Νόμο της Θερμοδυναμικής, σε οποιαδήποτε θερμοδυναμική διαδικασία η ποσότητα θερμότητας Ερ λαμβανόμενο από ένα σύστημα ισούται με τη δουλειά που πραγματοποιείται από αυτό συν τη διακύμανση της εσωτερικής του ενέργειας.
Όταν η πίεση είναι σταθερή, η θερμότητα που ανταλλάσσεται από το σύστημα με το εξωτερικό μέσο χρησιμοποιείται για εργασία και για την αλλαγή της εσωτερικής ενέργειας. Σε πολλές πρακτικές καταστάσεις, τα συστήματα υπόκεινται σε ατμοσφαιρική πίεση, όπως στην περίπτωση μιας χημικής αντίδρασης. Το παραπάνω σχήμα δείχνει το φωτοβολταϊκό διάγραμμα αυτού του τύπου διαδικασίας.
Σε αυτήν την περίπτωση, στην εξίσωση του Πρώτου Νόμου,
Q = τ + ΔU
κανένας από τους όρους δεν είναι μηδέν. Το έργο γράφεται ως συνάρτηση του όγκου παραλλαγής τόμουV, όπως:
τ = P.ΔV
Για τη συγκεκριμένη περίπτωση ενός ιδανικού μονοατομικού αερίου, η ενέργεια μπορεί να γραφτεί ως εξής:
Μην σταματάς τώρα... Υπάρχουν περισσότερα μετά τη διαφήμιση;)
Επομένως, μπορούμε να γράψουμε τον Πρώτο Νόμο της Θερμοδυναμικής ως συνάρτηση του ΔV:
Η θερμότητα που ανταλλάσσεται με το μέσο είναι (5/2) P.ΔV και το 40% του συνόλου - που αντιστοιχεί στο P.ΔV - χρησιμοποιείται για την εκτέλεση εργασιών. και (3/2) P.ΔV, που αντιστοιχεί στο 60% του συνόλου, χρησιμοποιούνται για την αλλαγή της εσωτερικής ενέργειας. Αυτό το αποτέλεσμα ισχύει για ένα ιδανικό μονοατομικό αέριο.
Η θερμότητα σχετίζεται με τη διακύμανση της θερμοκρασίας (χρησιμοποιώντας τον ιδανικό νόμο αερίου) από:
Έτσι, η παρεχόμενη θερμότητα μπορεί να υπολογιστεί από την αλλαγή της θερμοκρασίας ή από την αλλαγή του όγκου.
Από τον Domitiano Marques
Αποφοίτησε στη Φυσική
Θα θέλατε να αναφέρετε αυτό το κείμενο σε σχολείο ή ακαδημαϊκό έργο; Κοίτα:
SILVA, Domitiano Correa Marques da. "Πρώτος νόμος για τις ισοβαρικές διεργασίες". Σχολείο της Βραζιλίας. Διαθέσιμο σε: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/primeira-lei-para-processos-isobaricos.htm. Πρόσβαση στις 27 Ιουνίου 2021.
