Ja gāze no apkārtējās vides saņem siltuma daudzumu \(Q\), tad gāze var paaugstināt savu temperatūru - palielināt iekšējo enerģiju \(ΔU\) un vienlaicīgi veikt darbu \(A\). Šo ievērojot, var noformulēt termodinamikas 1. likumu ideālai gāzei:
Gāzei pievadītais siltuma daudzums ir vienāds ar gāzes iekšējās enerģijas izmaiņas un gāzes veiktā darba summu.
\(Q = ΔU + A\)
Ir iespējama vienādojuma vienkāršošana:
1. Ja gāzes tilpums nemainās (\(ΔV\) = \(0\), \(A\) = \(0\))
\(Q\) = \(ΔU\)
Viss pievadītais siltuma daudzums \(Q\) tiek izmantots tikai gāzes iekšējās enerģijas \(ΔU\) palielināšanai!
2. Ja gāzes temperatūra nemainās (\(ΔT\) = \(0\), \(ΔU\) = \(0\))
\(Q\) = \(A\)
Viss pievadītais siltuma daudzums \(Q\) tiek izmantots tikai gāzes darba \(A\) veikšanai!
3. Ja gāzes spiediens nemainās ( \( \)\( \)\(ΔV\) ≠ \(0\),\( \) \(ΔT\)\( \) ≠ \(0\))
\(Q\) = \(ΔU\) + \(A\)
Pievadītais siltuma daudzums \(Q\) tiek izmantots gan iekšējās enerģijas \(ΔU\) palielināšanai, gan gāzes darba \(A\) veikšanai!
Izmantojot vienatoma gāzes darba \(A\) un iekšējas enerģijas izmaiņas \(ΔU\) aprēķinu sakarības procesā ar nemainīgo spiedienu,
\(1\). termodinamikas likumu varam pārrakstīt izvērstā formā:
un pamanīt, ka vienatoma gāzes gadījumā iekšējās enerģijas palielināšanai tiek izmantots \(1,5\) reizes vairāk siltuma nekā darba veikšanai.
Līdzīgi ir arī divatomu (\(5\) brīvības pakāpes) gāzēm:
.
Iekšējās enerģijas palielināšanai tiek izmantots \(2,5\) reizes vairāk siltuma nekā darba veikšanai.
Jāievēro:
1. Ja ar gāzi darbu veic ārējie spēki, tad darba skaitliskā vērtība ir negatīva - \(A\) < \(0\)!
2. Ja siltums no gāzes tiek aizvadīts, tad siltuma daudzuma skaitliskā vērtība ir negatīva - \(Q\) < \(0\)!
3. Ja gāzes iekšējā enerģija samazinās, tad arī \(ΔU\) < \(0\)!