Volgens de eerste wet van de thermodynamica is in elk thermodynamisch proces de hoeveelheid warmte Vraag ontvangen door een systeem is gelijk aan de arbeid die het verricht plus de variatie van zijn interne energie.
Wanneer de druk constant is, wordt de warmte die door het systeem wordt uitgewisseld met het externe medium gebruikt voor werk en om de interne energie te veranderen. In veel praktijksituaties worden systemen onderworpen aan atmosferische druk, zoals bij een chemische reactie. De afbeelding hierboven toont het PV-diagram van dit type proces.
In dit geval, in de vergelijking van de Eerste Wet,
Q=τ+∆U
geen van de termen is nul. Het werk is geschreven als een functie van volumevariatie volumeV, zoals:
τ=P.∆V
Voor het specifieke geval van een ideaal monoatomisch gas kan de energie als volgt worden geschreven:
Daarom kunnen we de eerste wet van de thermodynamica schrijven als een functie van ΔV:
De warmte die met het medium wordt uitgewisseld is (5/2)P.ΔV, en 40% van het totaal – wat overeenkomt met P.ΔV – wordt gebruikt om werkzaamheden uit te voeren; en (3/2) P.ΔV, wat overeenkomt met 60% van het totaal, worden gebruikt om de interne energie te veranderen. Dit resultaat is geldig voor een ideaal monoatomair gas.
Warmte is gerelateerd aan temperatuurvariatie (met behulp van de ideale gaswet) door:
Zo kan de toegevoerde warmte worden berekend door de verandering in temperatuur of door de verandering in volume.
Door Domitiano Marques
Afgestudeerd in natuurkunde
Bron: Brazilië School - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/primeira-lei-para-processos-isobaricos.htm