Ensimmäisen termodynamiikan lain mukaan missä tahansa termodynaamisessa prosessissa lämmön määrä Q järjestelmän vastaanottama on yhtä suuri kuin sen tekemä työ plus sen sisäisen energian vaihtelu.
Kun paine on vakio, järjestelmän ja ulkoisen väliaineen vaihtamaa lämpöä käytetään työhön ja sisäisen energian muuttamiseen. Monissa käytännön tilanteissa järjestelmiin kohdistuu ilmanpaine, kuten kemiallisen reaktion tapauksessa. Yllä olevassa kuvassa on tämän tyyppisen prosessin PV-kaavio.
Tässä tapauksessa ensimmäisen lain yhtälössä
Q = τ + ∆U
mikään termeistä ei ole nolla. Teos on kirjoitettu tilavuuden vaihtelun tilavuuden V funktiona, kuten:
τ = P.∆V
Ihanteellisen monoatomisen kaasun tapauksessa energia voidaan kirjoittaa seuraavasti:
Siksi voimme kirjoittaa ensimmäisen termodynamiikan lain ΔV: n funktiona:
Väliaineen kanssa vaihdettu lämpö on (5/2) P.ΔV, ja 40% kokonaismäärästä - mikä vastaa P.ΔV - käytetään työn suorittamiseen; ja (3/2) P.ΔV: tä, joka vastaa 60% kokonaismäärästä, käytetään sisäisen energian muuttamiseen. Tämä tulos pätee ihanteelliseen monoatomiseen kaasuun.
Lämpö liittyy lämpötilan vaihteluun (ihanteellisen kaasulain mukaan) seuraavasti:
Siten syötetty lämpö voidaan laskea lämpötilan muutoksella tai tilavuuden muutoksella.
Kirjoittanut Domitiano Marques
Valmistunut fysiikasta
Lähde: Brasilian koulu - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/primeira-lei-para-processos-isobaricos.htm
