– внутренняя энергия (функция состояния термодинамической системы) идеального газа, где i – число степеней свободы молекулы данного газа;
Q – количество теплоты (мера процесса теплообмена, зависит от вида процесса); Q > 0 при получении энергии системой; Q < 0 при отдаче энергии системой;
– теплоемкость (зависит от вида процесса);
С – молярная теплоемкость, с – удельная теплоемкость;
;
А – работа в термодинамике (зависит от вида процесса); А > 0 при совершении работы самой системой; A < 0 при совершении работы внешними силами над системой;
- работа расширения идеального газа.
Первое начало термодинамики
– интегральная форма первого начала термодинамики, где
– количество теплоты, полученное системой;
– приращение внутренней энергии системы;
– работа, совершаемая системой;
– дифференциальная форма первого начала;
– общая формула для расчета количества теплоты.
Применение первого начала термодинамики к идеальным газам
– элементарная работа;
,
где
– молярная теплоемкость при постоянном объеме;
– удельная теплоемкость при постоянном объеме.
Адиабатический процесс (табл. 1)
;
1)
, 2)
, 3)
;
для двух состояний: 1)
, 2)
, 3)
,
где
– показатель адиабаты (коэффициент Пуассона);
– молярная теплоемкость при постоянном давлении;
– удельная теплоемкость при постоянном давлении,
.
Применение первого начала термодинамики к изопроцессам в идеальных газах
Таблица 1
| Изопроцесс | 1-е началотермодинамики | Теплоемкость | Количество теплоты | Совершаемая работа |
(изотерм.)
|
|
|
|
|
(изохор.)
|
|
|
|
|
(изобарич.)
|
|
|
|
|
| Адиабати-ческий |
|
|
|
|
(изотерм.)
(изохор.)
(изобарич.)






