Šta je „idealan gas“ jednostavnim rečima.

Napomena: tradicionalno izlaganje teme, dopunjeno demonstracijom na kompjuterskom modelu.

Od tri agregatna stanja materije, najjednostavnije je gasovito stanje. U plinovima, sile koje djeluju između molekula su male i, pod određenim uvjetima, mogu se zanemariti.

Plin se zove savršeno , Ako:

Veličine molekula se mogu zanemariti, tj. molekule se mogu smatrati materijalnim tačkama;

Sile interakcije između molekula mogu se zanemariti (potencijalna energija interakcije molekula je mnogo manja od njihove kinetičke energije);

Sudari molekula međusobno i sa zidovima posude mogu se smatrati apsolutno elastičnim.

Pravi gasovi su po svojstvima bliski idealnim gasovima kada:

Uslovi bliski normalnim (t = 0 0 C, p = 1,03·10 5 Pa);

Na visokim temperaturama.

Zakoni koji regulišu ponašanje idealnih gasova su eksperimentalno otkriveni dosta davno. Tako je Boyle-Mariotteov zakon uspostavljen još u 17. vijeku. Hajde da damo formulacije ovih zakona.

Boyleov zakon - Mariotte. Neka se gas nalazi u uslovima u kojima se njegova temperatura održava konstantnom (takvi uslovi se nazivaju izotermni ).Tada je za datu masu gasa proizvod pritiska i zapremine konstanta:

Ova formula se zove jednadžba izoterme. Na slici je grafički prikazana zavisnost p od V za različite temperature.

Svojstvo tijela da mijenja pritisak pri promjeni zapremine naziva se kompresibilnost. Ako se promjena volumena dogodi pri T=const, tada se karakterizira kompresibilnost koeficijent izotermne kompresiješto je definirano kao relativna promjena zapremine koja uzrokuje jediničnu promjenu pritiska.

Za idealan gas je lako izračunati njegovu vrijednost. Iz jednadžbe izoterme dobijamo:

Znak minus označava da kako se volumen povećava, pritisak opada. Dakle, koeficijent izotermne kompresije idealnog gasa jednak je recipročnoj vrednosti njegovog pritiska. Kako pritisak raste, on se smanjuje, jer Što je pritisak veći, plin ima manje mogućnosti za daljnju kompresiju.

Gay-Lussacov zakon. Neka se gas nalazi u uslovima u kojima se njegov pritisak održava konstantnim (takvi uslovi se nazivaju izobaričan ). One se mogu postići stavljanjem gasa u cilindar zatvoren pokretnim klipom. Tada će promjena temperature plina dovesti do pomicanja klipa i promjene volumena. Pritisak gasa će ostati konstantan. U ovom slučaju, za datu masu plina, njegov volumen će biti proporcionalan temperaturi:

gdje je V 0 zapremina na temperaturi t = 0 0 C, - koeficijent volumetrijskog širenja gasovi Može se predstaviti u obliku sličnom koeficijentu stišljivosti:

Na slici je grafički prikazana zavisnost V od T za različite pritiske.

Krećući se od temperature u Celzijusima do apsolutne temperature, Gay-Lussacov zakon se može zapisati kao:

Charlesov zakon. Ako je gas u uslovima u kojima njegova zapremina ostaje konstantna ( izohorni uslovima), tada će za datu masu gasa pritisak biti proporcionalan temperaturi:

gdje je p 0 - tlak na temperaturi t = 0 0 C, - koeficijent pritiska. Pokazuje relativno povećanje pritiska gasa kada se zagreje za 1 0:

Charlesov zakon se takođe može napisati kao:

Avogadrov zakon: Jedan mol bilo kojeg idealnog plina na istoj temperaturi i pritisku zauzima isti volumen. U normalnim uslovima (t = 0 0 C, p = 1,03·10 5 Pa) ova zapremina je jednaka m -3 /mol.

Broj čestica sadržanih u 1 molu različitih tvari naziva se. Avogadrova konstanta :

Lako je izračunati broj n0 čestica po 1 m3 u normalnim uslovima:

Ovaj broj se zove Loschmidtov broj.

Daltonov zakon: pritisak mešavine idealnih gasova jednak je zbiru parcijalnih pritisaka gasova koji ulaze u nju, tj.

Gdje - parcijalni pritisci- pritisak koji bi činile komponente mješavine kada bi svaka od njih zauzimala volumen jednak volumenu smjese na istoj temperaturi.

Klapejron - Mendeljejeva jednačina. Iz zakona idealnog gasa koje možemo dobiti jednadžba stanja , povezujući T, p i V idealnog gasa u stanju ravnoteže. Ovu jednačinu prvi su dobili francuski fizičar i inženjer B. Clapeyron i ruski naučnici D.I. Mendeljejev, stoga nosi njihovo ime.

Neka određena masa gasa zauzima zapreminu V 1, ima pritisak p 1 i ima temperaturu T 1. Istu masu gasa u drugom stanju karakterišu parametri V 2, p 2, T 2 (vidi sliku). Prijelaz iz stanja 1 u stanje 2 odvija se u obliku dva procesa: izotermnog (1 - 1") i izohornog (1" - 2).

Za ove procese možemo napisati zakone Boyle - Mariotte i Gay - Lussac:

Eliminišući p 1 " iz jednačina, dobijamo

Kako su stanja 1 i 2 odabrana proizvoljno, posljednja jednačina se može napisati kao:

Ova jednačina se zove Clapeyronova jednadžba , u kojoj je B konstanta, različita za različite mase gasova.

Mendeljejev je spojio Clapeyronovu jednačinu sa Avogadrovim zakonom. Prema Avogadrovom zakonu, 1 mol bilo kojeg idealnog plina sa istim p i T zauzima isti volumen V m, stoga će konstanta B biti ista za sve plinove. Ova konstanta zajednička za sve gasove označava se sa R ​​i naziva se univerzalna gasna konstanta. Onda

Ova jednadžba je jednačina stanja idealnog gasa , koji se još naziva Clapeyron-Mendelejev jednadžba .

Numerička vrijednost univerzalne plinske konstante može se odrediti zamjenom vrijednosti p, T i V m u Clapeyron-Mendelejevu jednadžbu pod normalnim uvjetima:

Clapeyron-Mendeleev jednadžba se može napisati za bilo koju masu plina. Da biste to uradili, zapamtite da je zapremina gasa mase m povezana sa zapreminom jednog mola formulom V = (m/M)V m, gde je M molarna masa gasa. Tada će Clapeyron-Mendelejevova jednadžba za plin mase m imati oblik:

gdje je broj mladeža.

Često se jednačina stanja idealnog gasa piše u terminima Boltzmannova konstanta :

Na osnovu toga, jednačina stanja se može predstaviti kao

gdje je koncentracija molekula. Iz posljednje jednačine je jasno da je tlak idealnog plina direktno proporcionalan njegovoj temperaturi i koncentraciji molekula.

Mala demonstracija zakon o idealnim gasovima. Nakon pritiska na dugme "Počnimo" Videćete komentare voditelja o tome šta se dešava na ekranu (crna boja) i opis radnji računara nakon što pritisnete dugme "Dalje"(Smeđa boja). Kada je računar „zauzet“ (tj. testiranje je u toku), ovo dugme je neaktivno. Prijeđite na sljedeći okvir tek nakon što shvatite rezultat dobiven u trenutnom eksperimentu. (Ako se vaša percepcija ne poklapa sa komentarima voditelja, napišite!)

Možete provjeriti valjanost idealnih zakona o plinu na postojećim

Idealni plin je matematički model plina u kojem se pretpostavlja da je potencijalna energija molekula zanemarljiva u odnosu na njihovu kinetičku energiju. Ne postoje sile privlačenja ili odbijanja između molekula, sudari čestica međusobno i sa zidovima posude su apsolutno elastični, a vrijeme interakcije između molekula je zanemarivo u odnosu na prosječno vrijeme između sudara.

2. Koji su stepeni slobode molekula? Kako je broj stupnjeva slobode povezan s Poissonovim omjerom γ?

Broj stupnjeva slobode tijela je broj nezavisnih koordinata koje se moraju specificirati da bi se u potpunosti odredio položaj tijela u prostoru. Na primjer, materijalna tačka koja se kreće proizvoljno u prostoru ima tri stepena slobode (koordinate x, y, z).

Molekuli jednoatomnog gasa mogu se smatrati materijalnim tačkama na osnovu toga što je masa takve čestice (atoma) koncentrisana u jezgru čije su dimenzije veoma male (10 -13 cm). Prema tome, jednoatomski molekul gasa može imati samo tri stepena slobode translacionog kretanja.

Molekule koje se sastoje od dva, tri ili više atoma ne mogu se porediti sa materijalnim tačkama. Dvoatomska molekula plina, u prvoj aproksimaciji, sastoji se od dva čvrsto vezana atoma smještena na određenoj udaljenosti jedan od drugog

3. Koliki je toplotni kapacitet idealnog gasa tokom adijabatskog procesa?

Toplotni kapacitet je vrijednost jednaka količini topline koja se mora prenijeti tvari da bi se njena temperatura povećala za jedan kelvin.

4. U kojim jedinicama se mjere pritisak, zapremina, temperatura i molarni toplotni kapaciteti u SI sistemu?

Pritisak – kPa, zapremina – dm 3, temperatura – u Kelvinima, molarni toplotni kapaciteti – J/(molK)

5. Koliki su molarni toplotni kapaciteti Cp i Cv?

Gas ima toplotni kapacitet pri konstantnoj zapremini Cv i toplotni kapacitet pri konstantnom pritisku Cr.

Pri konstantnoj zapremini, rad spoljnih sila je nula, a celokupna količina toplote koja se gasu prenosi izvana ide u potpunosti na povećanje njegove unutrašnje energije U. Dakle, molarni toplotni kapacitet gasa pri konstantnoj zapremini C v je numerički jednak promjeni unutrašnje energije jednog mola plina ∆U kada se njegova temperatura poveća za 1 K:

∆U=i/2*R(T+1)-i/2RT=i/2R

Dakle, molarni toplotni kapacitet gasa pri konstantnoj zapremini

WITH v=i/2R

specifični toplotni kapacitet pri konstantnoj zapremini

WITH v=i/2*R/µ

Kada se gas zagreva pri konstantnom pritisku, gas se širi, količina toplote koja mu se prenosi izvana ide ne samo na povećanje njegove unutrašnje energije U, već i na obavljanje rada A protiv spoljašnjih sila. Prema tome, toplotni kapacitet gasa pri konstantnom pritisku veći je od toplotnog kapaciteta pri konstantnoj zapremini za količinu rada A koji izvrši jedan mol gasa tokom ekspanzije koji je rezultat povećanja njegove temperature za 1 K pri konstantnom pritisku P:

C p = WITH v+A

Može se pokazati da je za mol gasa rad A=R, dakle

C p = WITH v+R=(i+2)/2*R

Koristeći odnos između specifičnog i molarnog toplotnog kapaciteta, nalazimo za specifični toplotni kapacitet:

C p = (i+2)/2*R

Direktno mjerenje specifičnih i molarnih toplotnih kapaciteta je teško, budući da će toplinski kapacitet plina biti mali dio toplinskog kapaciteta posude u kojoj se plin nalazi, te će stoga mjerenje biti krajnje neprecizno.

Lakše je izmjeriti omjer veličine C p / WITH v

γ=C p / WITH v=(i+2)/i.

Ovaj odnos zavisi samo od broja stepeni slobode molekula koji čine gas.

; u kojem se zanemaruju veličine čestica plina, sile interakcije između čestica plina se ne uzimaju u obzir, pod pretpostavkom da je prosječna kinetička energija čestica mnogo veća od energije njihove interakcije, a vjeruje se da su sudari plina čestice međusobno i sa zidovima posude su apsolutno elastične.

Postoji model klasičnog idealnog gasa, čija su svojstva opisana zakonima klasične fizike, i model kvantnog idealnog gasa, koji se povinuje zakonima kvantne mehanike. Oba modela idealnog plina vrijede za stvarne klasične i kvantne plinove na dovoljno visokim temperaturama i razrjeđivanju.

U klasičnom modelu idealnog gasa, gas se posmatra kao skup ogromnog broja identičnih čestica (molekula), čije su veličine zanemarljive. Gas je zatvoren u posudu iu stanju termičke ravnoteže u njoj se ne dešavaju makroskopska kretanja. Odnosno, radi se o plinu čija je energija interakcije između molekula znatno manja od njihove kinetičke energije, a ukupni volumen svih molekula je znatno manji od volumena posude. Molekule se kreću po zakonima klasične mehanike nezavisno jedna od druge, a međusobno djeluju samo prilikom sudara, koji su u prirodi elastičnog udara. Pritisak idealnog gasa na zid posude jednak je zbiru impulsa koje pojedine čestice prenesu u jedinici vremena prilikom sudara sa zidom, a energija je zbir energija pojedinih čestica.

Stanje idealnog gasa karakterišu tri makroskopske veličine: P- pritisak, V- volumen, T- temperatura. Na osnovu modela idealnog gasa, teorijski su izvedeni eksperimentalni zakoni koji su prethodno eksperimentalno uspostavljeni (Boyle-Mariotteov zakon, Gay-Lussacov zakon, Charlesov zakon, Avogadro zakon). Ovaj model je formirao osnovu molekularno-kinetičkih koncepata (vidi Kinetičku teoriju plinova).

Eksperimentalno utvrđen odnos između pritiska, zapremine i temperature gasa približno je opisan Clapeyronovom jednačinom, koja se ispunjava što su tačnije što su svojstva gasa bliža idealnim. Klasični idealni gas poštuje Clapeyronovu jednačinu stanja str = nkT, Gdje R- pritisak, n- broj čestica po jedinici zapremine, k- Boltzmannova konstanta, T- apsolutna temperatura. Jednačina stanja i Avogadrov zakon prvi su povezali makrokarakteristike gasa - pritisak, temperaturu, masu - sa masom njegovog molekula.

U idealnom plinu, gdje molekule ne djeluju jedna na drugu, energija cijelog plina je zbir energija pojedinih molekula, a za jedan mol jednoatomskog plina ta energija U =3/2 (RT), Gdje R- univerzalna plinska konstanta. Ova veličina nije povezana sa kretanjem gasa kao celine i predstavlja unutrašnju energiju gasa. Za neidealni gas, unutrašnja energija je zbir energija pojedinačnih molekula i energije njihove interakcije.

Čestice klasičnog idealnog gasa su raspoređene u energiji prema Boltzmannovoj raspodeli (vidi Boltzmannu statistiku).

Model idealnog gasa se može koristiti u proučavanju stvarnih gasova, jer su u uslovima bliskim normalnim, kao i pri niskim pritiscima i visokim temperaturama, stvarni gasovi po svojstvima bliski idealnom gasu.

U modernoj fizici, koncept idealnog gasa se koristi za opisivanje bilo koje slabo interakcijske čestice i kvazičestice, bozone i fermione. Unošenjem korekcija koje uzimaju u obzir intrinzičnu zapreminu molekula gasa i intermolekularne sile koje deluju, možemo preći na teoriju stvarnih gasova.

Kada temperatura padne T gasa ili povećanjem njegove gustine n do određene vrednosti, talasna (kvantna) svojstva čestica idealnog gasa postaju značajna. Prijelaz iz klasičnog idealnog plina u kvantni se događa pri takvim vrijednostima T I n, na kojoj su dužine de Broglieovih valova čestica koje se kreću brzinama reda topline usporedive s razmakom između čestica.

U kvantnom slučaju razlikuju se dvije vrste idealnog plina: ako čestice plina jedne vrste imaju spin jednak jedinici, tada se na njih primjenjuje Bose - Einstein statistika, ako čestice imaju spin jednak Ѕ , tada se koristi Fermi-Dirac statistika. Primjena Fermi-Diracove teorije idealnog plina na elektrone u metalima omogućava objašnjenje mnogih svojstava metalnog stanja.

Najjednostavniji predmet proučavanja je idealan gas. Idealan gas je gas čiji su molekuli zanemarljivo mali i ne reaguju na daljinu. I tokom sudara međusobno djeluju poput savršeno elastičnih loptica. Idealan gas je apstrakcija. Ali ovaj koncept je koristan, jer pojednostavljuje inženjerske proračune toplinskih motora i procesa koji se u njima odvijaju.

Glavni parametri gasa koji karakterišu njegovo stanje su zapremina, pritisak, i temperatura, .

3. Jedinica atomske mase (a.u.m.).

Molekularne mase su veoma male,
10 -27 kg. Stoga se za karakterizaciju masa atoma i molekula koriste veličine koje se nazivaju jedinica atomske mase elementa ili molekula,

1a.u.m = 1,67 10 -27 kg =
.

Mase svih atoma i molekula mjere se u amu:

= 12 amu,
= 14 amu,
= 16 amu

Relativna molekularna (
) ili atomski ( ) masa je omjer mase molekule ili atoma i (1/12) mase atoma ugljika
.

Kao što se vidi iz definicije
- bezdimenzionalne količine. Jedinica mase jednaka (1/12) masi atoma ugljika
nazvana jedinica atomske mase. (a.e.m.). Označimo ovu jedinicu (tj. amu), izraženu u kilogramima, sa
. Tada će masa atoma biti jednaka
, a masa molekula je
.

Količina tvari koja sadrži broj čestica (atoma ili molekula) jednak broju atoma u 0,012 kg izotopa
, zove se krtica.

Broj čestica sadržanih u molu supstance naziva se Avogadrov broj.
= 6,022 10 23 mol -1. Masa mola naziva se molarna masa.

(1)

U slučaju ugljenika

= 1,66 10 -27 kg.

Iz (2) slijedi da

= 0,001 kg/mol. (3)

Zamjenom (3) u (1) imamo

= 0,001
kg/mol

=
g/mol.

Dakle, masa mola, izražena u gramima, numerički je jednaka relativnoj molekulskoj masi.

= 12 amu
= 12 g/mol,

= 16 amu
= 16 g/mol,

= 32 ujutro

= 32 g/mol.

4. Svojstva idealnog gasa.

Dimenzije molekula su oko 1 A = 10 -10 m.

Pritisak je jednak sili koja djeluje okomito na jedinicu površine,
. Pritisak u SI se mjeri u Pa (paskalima). Pa = n/m 2, 1 kg/cm 2 = 1 atm = 9,8 10 4 Pa, 1 mm Hg. = 133 Pa.

5. Mendeljejev-Klapejronova jednačina.

Pri niskim gustoćama, plinovi se pridržavaju jednačine

Mendeljejev-Klapejronova jednadžba stanja za idealni gas, - broj mladeža, = 8,31 J/mol K. Jednačina može dobiti drugačiji oblik ako unesete količine

= 1,38 10 -23 J/K:

.

Ako
onda je koncentracija čestica

.

Ako
, To

.

Ovaj izraz se koristi u aerodinamici.

6. Osnovna jednadžba kinetičke teorije plinova (Clausiusova jednačina).

Osnovna jednadžba molekularne kinetičke teorije povezuje parametre stanja gasa sa karakteristikama kretanja molekula.

Za izvođenje jednadžbe koristi se statistička metoda, odnosno poznavanje karakteristika pojedinih molekula plina
(koncentracija) može se naći - pritisak gasa, karakteristike celokupnog gasa.

Da biste izveli jednačinu, razmotrite jednoatomski idealni gas. Molekuli se kreću haotično. Brzine molekula su različite. Pretpostavimo da je broj međusobnih sudara između molekula plina zanemarljiv u odnosu na broj udaraca na stijenke posude, sudari molekula sa stijenkama posude su apsolutno elastični. Nađimo pritisak na zidovima posude, uz pretpostavku da se gas nalazi u kubičnoj posudi sa ivicom . Tražimo pritisak kao prosječan rezultat udara molekula plina na stijenke posude.

1). Prema trećem Newtonovom zakonu, zid prima zamah od svakog molekula

2). Tokom
web stranice
dosežu samo one molekule koji su sadržani u volumenu

3). Broj ovih molekula u zapremini
jednaki

.

4). Broj udara na platformu je jednak
.

5). Kada se molekuli sudare, prenose zamah na područje

S obzirom na to
- snaga, i
- pritisak,

imamo za pritisak

(1)

Ako zapremina gasa sadrži
molekule koji se kreću brzinom
, tada moramo uvesti koncept srednje kvadratne brzine pomoću formule

. (2)

Tada će izraz (1) poprimiti oblik

=

Osnovna jednadžba kinetičke teorije plinova.

Ova jednačina se može preurediti tako što ćete primijetiti da

.

.

Na drugoj strani

.

.

Prosječna kinetička energija haotičnog kretanja molekula direktno je proporcionalna temperaturi i ne ovisi o masi. Na T=0
= 0, kretanje molekula gasa se zaustavlja i pritisak je nula.

Apsolutna temperatura, T, je mjera prosječne kinetičke energije translacijskog kretanja molekula idealnog plina. Ali to vrijedi samo na umjerenim temperaturama, sve dok nema raspadanja ili jonizacije molekula i atoma. Ako je broj čestica u sistemu mali, onda je i to netačno, jer je nemoguće uvesti pojam srednje kvadratne brzine.

Od
I
trebalo bi

=.

Koje greške nastaju prilikom merenja u Laboratorijskom radu br. 4 „Određivanje specifične toplote kristalizacije (taljenja) i promene entropije pri kristalizaciji kalaja“? Objasnite njihove razloge.

U našem laboratorijskom radu br.4 javljaju se greške kao što su sastav kalaja, sobna temperatura, a na rezultat može uticati i dugotrajno zagrijavanje kalaja. Razlozi: sastav kalaja može sadržavati neke nečistoće, zbog čega to može utjecati na rezultat mjerenja. Sobna temperatura se takođe može smatrati greškom, jer... Svaki put kada radimo ovaj laboratorijski rad, koristimo drugačiju temperaturu okoline u laboratoriju.

Koji gas se naziva idealnim? Zapišite jednačinu stanja idealnog gasa i objasnite je.

Idealan gas Riječ je o plinu čije se molekule smatraju materijalnim tačkama interakcije jedna s drugom prema zakonima sudara elastičnih kuglica. One. Modeli idealnog gasa zanemaruju unutrašnji volumen molekula i sile interakcije između njih. Formula: ili PV= . Ova formula daje odnos između makroparametara supstance. f(P,V,T)=0 opšti oblik jednačine stanja.

Proces je tranzicija sistema iz jednog stanja u drugo.

Jednačinu koja uspostavlja vezu između pritiska, zapremine i temperature gasa je sredinom 19. veka dobio francuski fizičar B. Klapejron, prvi put ju je zapisao u obliku (PV=RT). Stoga se jednačina stanja gasa naziva Clapeyron–Mendeljejeva jednačina.

Gas može učestvovati u različitim termičkim procesima, tokom kojih se mogu mijenjati svi parametri koji opisuju njegovo stanje (P, V i T). Ako se proces odvija dovoljno sporo, tada je sistem u svakom trenutku blizu svog ravnotežnog stanja. Takvi procesi se nazivaju kvazi-statičkim. U našoj uobičajenoj vremenskoj skali, ovi procesi se možda neće odvijati vrlo sporo. Na primjer, razrjeđivanje i kompresija plina u zvučnom valu, koji se događa stotine puta u sekundi, može se smatrati kvazistatičkim procesom. Kvazistatički procesi se mogu prikazati na dijagramu stanja (na primjer, u koordinatama P, V) u obliku putanje, čija svaka tačka predstavlja stanje ravnoteže.

U slučaju konstantne mase gasa, jednačina se može napisati kao: Posljednja jednačina se zove jedinstveni zakon o gasu. Iz njega se dobijaju Boyleovi zakoni - Mariotte, Charles i Gay-Lussac.

29. Formulirajte prvi zakon termodinamike u opštem obliku i za svaki izoproces. Nacrtajte grafove izoprocesa u koordinatama ( pV) , ( pT) , ( VT) .

Prvi zakon termodinamike je primjena zakona održanja i transformacije energije na pojave koje proučava termodinamika. Prvi zakon termodinamike- jedan od tri osnovna zakona termodinamike, predstavlja zakon održanja energije za termodinamičke sisteme.

Prvi zakon termodinamike formulisan je sredinom 19. veka kao rezultat rada nemačkog naučnika J. R. Majera, engleskog fizičara J. P. Džoula i nemačkog fizičara G. Helmholca. Prvi zakon termodinamike često se formuliše kao nemogućnost postojanja perpetualnog motora prve vrste, koji bi obavljao posao bez crpenja energije iz bilo kog izvora.

Energija je opća kvantitativna mjera svih procesa i vrsta interakcija u prirodi, podložna zakonu održanja. Energija ima određenu vrijednost u bilo kojem stanju sistema, stoga je dU funkcija stanja. Funkcija stanja- Ovo je funkcija koja, u datom stanju sistema, ima vrlo određenu vrijednost, neovisno o načinu ili metodi na koji je sistem doveden u ovo stanje. Sadrži potpuni diferencijal. F-I procesa- funkcija čija je vrijednost određena tipom procesa uslijed kojeg je sistem promijenio svoje stanje. Funkcije procesa uključuju rad, količinu topline.

Prvi zakon termodinamike:

1) u izobarnom procesu(p=const)-Gay-Lussacov zakon. Kada je P=const- Dijagram ovog procesa (izobara) u koordinatama p, V je prikazan kao prava linija paralelna sa V osi određena površinom pravougaonika.

2) U izotermnom procesu - proces promjene stanja termodinamičkog sistema pri konstantnoj temperaturi (T=const) PV=const-Boyle-Mariotte jednačina. Kada je T=const - dU=0; Dijagram ovog procesa (izoterma) u koordinatama p, V je hiperbola, koja se nalazi više na dijagramu, što je viša temperatura na kojoj se proces odvijao.

3) Sa izohoričnim procesom (V=const) - proces promjene stanja termodinamičkog sistema pri konstantnoj zapremini (V=const). Za idealne gasove, izohorični proces je opisan Charlesovim zakonom: za datu masu gasa pri konstantnoj zapremini, pritisak je direktno proporcionalan temperaturi:

Kada je V=const-