I.14.2. Transformări simple ale gazului ideal
A. În cazul transformării izocore (ν și V const.) → ΔV = 0 → LV = p ∙ ΔV = 0.
Avem două cazuri:
-
Gazul închis într-un volum constant este încălzit, absoarbe căldură → QV > 0 și ΔU > 0 (crește energia internă a gazului).
-
Gazul închis într-un volum constant este răcit, cedează căldură → QV < 0 și ΔU < 0 (scade energia internă a gazului).
ΔU = QV = ν ∙ CV ∙ ΔT
ΔU = U – U0 și ΔT = T – T0, pentru T0 = 0 K → U0 = 0
Energia internă a unui gaz ideal monoatomic este:
U = ν ∙ CV ∙ T = 3/2 ∙ ν ∙ R ∙ T
B. În cazul transformării izobare (ν și p const.) dacă gazul este încălzit, absoarbe căldură → Qp > 0 și o parte din energie este folosită la creșterea energiei interne a gazului ΔU > 0 și cealaltă parte este lucrul mecanic efectuat de gaz asupra exteriorului, L > 0.
L = p ∙ ΔV
Qp = ν ∙ Cp ∙ ΔT
Variația energiei interne nu depinde de proces și putem scrie:
ΔU = ν ∙ CV ∙ ΔT
C. În cazul transformării izoterme (ν și T const.) → U = const. și ΔU = 0.
Când gazul este încălzit, absoarbe căldură → QT > 0 și L > 0, fiind folosită integral pentru efectuarea de lucru mecanic asupra exteriorului.
Într-o transformare izotermă, presiunea este invers proporțională cu volumul gazului și atunci avem lucrul mecanic:

D. În cazul transformării adiabatice (ν const.) → Qad = 0
ΔU = - Lad
ΔU = ν ∙ CV ∙ΔT
Lad = - ν ∙ CV ∙ ΔT
Ecuația procesului adiabatic se numește ecuația Poisson:

