Первый закон термодинамики в изохорном процессе

Первый закон термодинамики формулируется как закон сохранения энергии для термодинамической системы и может быть выражен в форме уравнения:

ΔU=Q−W

где (\Delta U) — изменение внутренней энергии, (Q) — количество теплоты, переданное системе, а (W) — работа, совершённая системой.

Для изохорного процесса, характерного постоянством объема ((V = const)), работа над системой не совершается, поскольку объём не меняется. Это определяет, что (W = 0). Следовательно, в изохорном процессе первый закон термодинамики упрощается до:

ΔU=Q

Таким образом, весь переданный системе теплообмен идёт на изменение её внутренней энергии. Для идеального газа изменение внутренней энергии напрямую связано с изменением температуры газа, и может быть рассчитано по формуле:

ΔU=nCVΔT

где (n) — количество вещества (в молях), (C_V) — молярная теплоемкость при постоянном объеме, а (\Delta T) — изменение температуры.

Таким образом, в изохорном процессе вся переданная энергия в виде теплоты идёт на изменение температуры и, следовательно, внутренней энергии газа.

Категория: Физика

Теги: термодинамика, идеальный газ, изохорный процесс