על פי החוק הראשון של התרמודינמיקה, בכל תהליך תרמודינמי כמות החום ש המתקבלת על ידי מערכת שווה לעבודה שנעשתה על ידי פלוס וריאציה של האנרגיה הפנימית שלה.
כאשר הלחץ קבוע, החום המוחלף על ידי המערכת עם המדיום החיצוני משמש לעבודה ולשינוי האנרגיה הפנימית. במצבים מעשיים רבים, מערכות נתונות ללחץ אטמוספרי, כמו במקרה של תגובה כימית. האיור לעיל מציג את תרשים ה- PV של סוג זה של תהליך.
במקרה זה, במשוואה של החוק הראשון,
Q = τ + ∆U
אף אחד מהתנאים אינו אפס. העבודה נכתבת כפונקציה של נפח וריאציה נפח V, כגון:
τ = P.∆V
במקרה המסוים של גז חד אטומי אידיאלי, ניתן לכתוב את האנרגיה באופן הבא:
לכן אנו יכולים לכתוב את החוק הראשון של התרמודינמיקה כפונקציה של ΔV:
החום המוחלף עם המדיום הוא (5/2) P.ΔV, ו- 40% מהסך הכל - התואם ל- P.ΔV - משמש לביצוע עבודה; ו- (3/2) P.ΔV, המקביל ל 60% מהסך הכללי, משמש לשינוי האנרגיה הפנימית. תוצאה זו תקפה לגז מונואטומי אידיאלי.
חום קשור לשינוי הטמפרטורה (תוך שימוש בחוק הגז האידיאלי) על ידי:
לפיכך, ניתן לחשב את החום המסופק על ידי שינוי הטמפרטורה או על ידי שינוי הנפח.
מאת דומיטיאנו מארקס
בוגר פיזיקה
מָקוֹר: בית ספר ברזיל - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/primeira-lei-para-processos-isobaricos.htm
