Allolev artikkel räägib siseenergiast ja selle muutmisest. Siin tutvume VE üldise definitsiooniga, selle tähendusega ja kahte tüüpi olekumuutustega, mida valdab energia. füüsiline keha, objekt. Eelkõige võetakse arvesse soojusülekande ja töö nähtust.
Sissejuhatus
Sisemine energia- see on osa termodünaamilise süsteemi ressursist, mis ei sõltu konkreetsest võrdlussüsteemist. See võib muuta oma tähendust uuritava probleemi sees.
Omadused võrdne väärtus võrdlusraamis, mille suhtes makroskoopiliste mõõtmetega keha/objekti keskmass on puhkeseisund, on sama kogu- ja siseenergia. Nad sobivad alati üksteisega. Osade kogum, mis moodustab siseenergias sisalduva koguenergia, ei ole konstantne ja sõltub lahendatava probleemi tingimustest. Teisisõnu, RE ei ole spetsiifiline energiaressurss. See kujutab endast mitmete energiasüsteemi komponentide kogumit, mis varieeruvad vastavalt konkreetsetele olukordadele. Siseenergia muutmise meetodid põhinevad kahel põhiprintsiibil: soojusülekanne ja töö.
VE on termodünaamiliste süsteemide spetsiifiline kontseptsioon. See võimaldab füüsikutel tutvustada erinevaid suurusi, nagu temperatuur ja entroopia, keemilise potentsiaali mõõtmed ja süsteemi moodustavate ainete mass.
Töö tegemine
Keha(te) siseenergia muutmiseks on kaks võimalust. Esimene moodustub objektil otsese töö tegemise protsessi kaudu. Teine on soojusülekande nähtus.
Juhtudel, kui keha teeb tööd ise, väheneb selle sisemine energianäitaja. Kui keegi või miski kehal protsessi lõpetab, siis selle VE väärtus tõuseb. Sel juhul toimub mehaanilise energiaressursi ümberkujundamine sisemiseks energiatüübiks, mida objekt omab. Kõik võib voolata ka vastupidi: mehaanilisest sisemisest.
Soojusülekanne suurendab HE väärtust. Kui aga keha maha jahtub, siis energia väheneb. Soojusülekande pideva säilitamisega indikaator suureneb. Gaaside kokkusurumine on näide VE indeksi suurenemisest ja nende (gaaside) paisumine on siseenergia väärtuse vähenemise tagajärg.
Soojusülekande nähtus
Siseenergia muutus soojusülekandega tähistab energiapotentsiaali suurenemist/vähenemist. Keha omab seda ilma teatud (eriti mehaanilisi) töid tegemata. Ülekantud energiahulka nimetatakse soojuseks (Q, J) ja protsess ise allub üldisele ZSE-le. VE muutused kajastuvad alati kehatemperatuuri tõustes või langustes.
Mõlemat siseenergia muutmise meetodit (töö ja soojusülekanne) saab ühe objekti suhtes teostada samaaegselt, st neid saab kombineerida.
VE-d saab muuta näiteks hõõrdumise tekitamisega. Siin jälgitakse selgelt mehaanilise töö (hõõrdumise) toimimist ja soojusvahetuse nähtust. Meie esivanemad püüdsid sarnasel viisil tuld teha. Need tekitasid puidu vahel hõõrdumise, mille süttimistemperatuur vastab 250 °C-le.
Keha siseenergia muutus töö või soojusülekande kaudu võib toimuda sama aja jooksul, st need kaks vahendit võivad koos töötada. Kuid lihtsast hõõrdumisest konkreetsel juhul ei piisa. Selleks tuli teritada üks oks. Praegu saab inimene tuld hõõrudes tikke, mille pead on kaetud süttiva ainega, mis süttib 60-100 °C juures. Esimesi selliseid tooteid hakati looma 30ndatel aasta XIX sajandil. Need olid fosforitikud. Nad on võimelised süttima suhteliselt madalal temperatuuril - 60 ° C. Praegu kasutusel, mis lasti tootmisse 1855. aastal.
Energiasõltuvus
Siseenergia muutmise viisidest rääkides on oluline mainida ka selle indikaatori sõltuvust temperatuurist. Fakt on see, et selle energiaressursi koguse määrab keha molekulis koondunud keskmine kineetilise energia hulk, mis omakorda sõltub otseselt temperatuurist. Just sel põhjusel põhjustab temperatuurimuutus alati VE muutust. Sellest tuleneb ka, et kütmine toob kaasa energia suurenemise ja jahutamine selle vähenemise.
Temperatuur ja soojusülekanne
Keha siseenergia muutmise meetodid jagunevad: soojusülekanne ja mehaaniline töö. Siiski on oluline teada, et soojuse hulk ja temperatuur ei ole samad. Neid mõisteid ei tohiks segi ajada. Temperatuuri väärtused on määratletud kraadides ja ülekantud või ülekantud soojuse hulk džaulides (J).
Kahe keha kokkupuude, millest üks on kuumem, toob alati kaasa soojuse kadumise (kuumem) ja selle omandamise (külmem).
Oluline on märkida, et mõlemad keha VE muutmise meetodid viivad alati samade tulemusteni. Keha lõpliku seisundi põhjal on võimatu täpselt kindlaks teha, kuidas selle muutus saavutati.
Keha siseenergia ei ole mingi konstantne väärtus. See võib muutuda samas kehas.
Temperatuuri tõustes suureneb keha siseenergia, kuna molekulide keskmine liikumiskiirus suureneb.
Järelikult suureneb selle keha molekulide kineetiline energia. Kui temperatuur langeb, siis vastupidi, keha siseenergia väheneb.
Seega molekulide liikumiskiiruse muutumisel muutub keha siseenergia.
Proovime välja mõelda, kuidas molekulide liikumiskiirust suurendada või vähendada. Selleks teeme järgmise katse. Kinnitame aluse külge õhukese seinaga messingtoru (joonis 3). Valage torusse veidi eetrit ja sulgege see korgiga. Seejärel mähime toru köiega ja hakkame seda kiiresti liigutama ühes, siis teises suunas. Mõne aja pärast läheb eeter keema ja aur surub pistiku välja. Kogemused näitavad, et eetri siseenergia on suurenenud: on ju see kuumenenud ja isegi keema läinud.
Riis. 3. Keha sisemise energia suurendamine selle kallal tööd tehes
Siseenergia tõus tekkis toru köiega hõõrumisel tehtud töö tulemusena.
Kehade kuumenemine toimub ka löökide, venimise ja painutamise ajal, st deformatsiooni ajal. Keha siseenergia kõigis ülaltoodud näidetes suureneb.
Seega Keha siseenergiat saab suurendada keha kallal tööd tehes.
Kui keha ise teeb tööd, siis ta sisemine energia väheneb.
Teeme järgmise katse.
Pumpame õhu läbi selles oleva spetsiaalse ava korgiga suletud paksuseinalisse klaasanumasse (joonis 4).
Riis. 4. Keha siseenergia vähenemine, kui tööd teeb keha ise
Mõne aja pärast hüppab kork anumast välja. Hetkel, kui kork konteinerist välja hüppab, tekib udu. Selle välimus tähendab, et anumas olev õhk on muutunud külmemaks. Anumas olev suruõhk, mis surub pistiku välja, toimib. Ta teeb seda tööd oma sisemise energia arvelt, mis väheneb. Siseenergia vähenemist saab hinnata anumas oleva õhu jahtumise järgi. Niisiis, Keha siseenergiat saab muuta tööd tehes.
Keha siseenergiat saab muuta ka muul viisil, ilma tööd tegemata. Näiteks pliidile asetatud veekeetjas keeb vesi. Õhk ja erinevaid esemeid ruumi kütab keskkütteradiaator, majade katuseid soojendavad päikesekiired jne. Kõigil neil juhtudel tõuseb kehade temperatuur, mis tähendab, et nende siseenergia suureneb. Aga töö on tegemata.
Tähendab, siseenergia muutus võib toimuda mitte ainult tehtava töö tulemusena.
Kuidas seletada nendel juhtudel siseenergia suurenemist?
Mõelge järgmisele näitele.
Asetage see klaasi koos kuum vesi metallist kudumisvardad. Kuuma vee molekulide kineetiline energia on suurem kui külmade metalliosakeste kineetiline energia. Kuuma vee molekulid annavad külma metalliosakestega suhtlemisel osa oma kineetilisest energiast neile üle. Selle tulemusena väheneb keskmiselt veemolekulide energia ja suureneb metalliosakeste energia. Vee temperatuur langeb ja metallkodara temperatuur järk-järgult tõuseb. Mõne aja pärast nende temperatuur ühtlustub. See kogemus näitab kehade sisemise energia muutumist.
Niisiis, Kehade siseenergiat saab muuta soojusülekandega.
Siseenergia muutmise protsessi ilma keha või keha enda kallal tööd tegemata nimetatakse soojusülekandeks.
Soojusülekanne toimub alati kindlas suunas: kõrgema temperatuuriga kehadelt madalama temperatuuriga kehadele.
Kui kehatemperatuur ühtlustub, soojusülekanne peatub.
Keha siseenergiat saab muuta kahel viisil: mehaanilist tööd tehes või soojusülekandega.
Soojusülekannet saab omakorda läbi viia: 1) soojusjuhtivus; 2) konvektsioon; 3) kiirgus.
Küsimused
- Kasutades joonist 3, kirjeldage, kuidas muutub keha siseenergia, kui sellega tööd tehakse.
- Kirjeldage katset, mis näitab, et keha suudab sisemist energiat kasutades tööd teha.
- Too näiteid keha siseenergia muutumisest soojusülekandega.
- Selgitage aine molekulaarstruktuuri põhjal kudumisvarda kuumutamist, mis on langetatud kuum vesi.
- Mis on soojusülekanne?
- Millised on kaks võimalust keha siseenergia muutmiseks?
2. harjutus
- Hõõrdejõud mõjutab keha. Kas keha siseenergia muutub? Milliste märkide järgi saame seda hinnata?
- Kiiresti raputades lähevad käed kuumaks. Selgitage, miks see juhtub.
Harjutus
Asetage münt vineeritükile või puitplaadile. Vajutage münt lauale ja liigutage seda kiiresti ühes või teises suunas. Pange tähele, mitu korda peate münti liigutama, et see muutuks soojaks ja kuumaks. Tehke järeldus tehtud töö ja keha siseenergia suurenemise vahelise seose kohta.
1.
Mehaaniline energia on kahte tüüpi: kineetiline ja potentsiaalne. Igal liikuval kehal on kineetiline energia; see on otseselt võrdeline keha massi ja selle kiiruse ruuduga. Üksteisega suhtlevatel kehadel on potentsiaalne energia. Maaga suhtleva keha potentsiaalne energia on otseselt võrdeline selle massi ja vahelise kaugusega
teda ja Maa pinda.
Keha kineetilise ja potentsiaalse energia summat nimetatakse selle mehaaniliseks koguenergiaks. Seega sõltub kogu mehaaniline energia keha liikumiskiirusest ja selle asukohast keha suhtes, millega see suhtleb.
Kui kehal on energiat, saab ta tööd teha. Kui töö on tehtud, muutub keha energia. Töö väärtus võrdub energia muutumisega.
2. Kui pumbata õhku korgiga suletud paksuseinalisse purki, mille põhi on kaetud veega (joon. 67), siis mõne aja pärast lendab kork purgist välja ja purki tekib udu.
Seda seletatakse sellega, et purgis on õhus veeauru, mis tekib vee aurustumisel. Udu ilmumine tähendab, et aur on muutunud veeks, s.t. kondenseerunud ja see võib juhtuda siis, kui temperatuur langeb. Järelikult õhutemperatuur purgis langes.
Selle põhjus on järgmine. Kork lendas purgist välja, sest sealne õhk mõjus sellele teatud jõuga. Õhk töötas, kui pistik välja tuli. On teada, et keha saab tööd teha, kui tal on energiat. Seetõttu on purgis oleval õhul energiat.
Kui õhk töötas, selle temperatuur langes ja seisund muutus. Samal ajal ei muutunud õhu mehaaniline energia: ei muutunud selle kiirus ega asend Maa suhtes. Järelikult tehti tööd mitte mehaanilise, vaid muu energia tõttu. See energia on sisemine energiaõhku purgis.
3. Keha siseenergia on selle molekulide liikumise kineetilise energia ja nende vastasmõju potentsiaalse energia summa.
Molekulidel on kineetiline energia \((E_к) \) , kuna nad on liikumises, ja potentsiaalne energia \((E_п) \) , kuna nad interakteeruvad.
Siseenergiat tähistatakse tähega \(U\) . Siseenergia ühik on 1 džaul (1 J).
\[ U=E_к+E_п \]
4. Mida suurem on molekulide liikumiskiirus, seda kõrgem on kehatemperatuur, mistõttu siseenergia oleneb kehatemperatuurist. Aine muundamiseks tahkest olekust vedelaks, näiteks jää veeks muutmiseks, peate seda energiaga varustama. Järelikult on vees rohkem siseenergiat kui sama massiga jääl ja seetõttu siseenergia oleneb keha agregatsiooni seisundist.
Keha siseenergia ei sõltu selle liikumisest tervikuna ja vastasmõjust teiste kehadega. Seega on laual ja põrandal lebava palli siseenergia sama, nagu ka paigal seisva ja põrandal veereva palli siseenergia (kui muidugi jätame tähelepanuta selle liikumise takistuse).
Siseenergia muutust saab hinnata tehtud töö väärtuse järgi. Lisaks, kuna keha siseenergia sõltub selle temperatuurist, saab keha temperatuuri muutuse põhjal hinnata selle siseenergia muutust.
5. Sisemist energiat saab muuta tööd tehes. Nii vähenes kirjeldatud katses õhu ja veeauru siseenergia purgis, kuna nad sooritasid korgi väljatõukamise tööd. Samal ajal langes õhu ja veeauru temperatuur, millest annab tunnistust udu tekkimine.
Kui lööd mitu korda haamriga pliitükki, saad isegi puudutusega aru, et pliitükk kuumeneb. Järelikult suurenes tema siseenergia, aga ka haamri siseenergia. See juhtus seetõttu, et tööd tehti pliitüki kallal.
Kui keha ise töötab, siis tema siseenergia väheneb ja kui tema kallal tööd tehakse, siis siseenergia suureneb.
Kui valate kuuma vee klaasi külma vette, siis kuuma vee temperatuur langeb ja külma vee temperatuur tõuseb. Sel juhul tööd ei tehta, kuid kuuma vee siseenergia väheneb, mida tõendab selle temperatuuri langus.
Kuna algul oli sooja vee temperatuur kõrgem kui külma vee temperatuur, siis on sooja vee siseenergia suurem. See tähendab, et kuuma vee molekulidel on rohkem kineetiline energia kui külma vee molekulidel. Kuuma vee molekulid kannavad kokkupõrgete käigus selle energia üle külma vee molekulidele ja külma vee molekulide kineetiline energia suureneb. Kuuma vee molekulide kineetiline energia väheneb.
Vaadeldavas näites ei tehta mehaanilist tööd kehade siseenergia võrra soojusülekanne.
Soojusülekanne on keha siseenergia muutmise meetod, kandes energiat ühest kehaosast teise või ühest kehast teise ilma tööd tegemata.
1. osa
1. Konstantse mahuga suletud anumas oleva gaasi siseenergia määratakse kindlaks
1) gaasimolekulide kaootiline liikumine
2) kogu laeva liikumine gaasiga
3) anuma vastastikmõju gaasi ja Maaga
4) välisjõudude mõju gaasiga laevale
2. Keha siseenergia oleneb
A) kehakaal
B) keha asend Maa pinna suhtes
B) keha liikumiskiirus (hõõrdumise puudumisel)
Õige vastus
1) ainult A
2) ainult B
3) ainult B
4) ainult B ja C
3. Keha siseenergia ei sõltu sellest
A) kehatemperatuur
B) kehakaal
B) keha asend Maa pinna suhtes
Õige vastus
1) ainult A
2) ainult B
3) ainult B
4) ainult A ja B
4. Kuidas muutub keha siseenergia kuumutamisel?
1) suureneb
2) väheneb
3) gaaside puhul suureneb, tahkete ja vedelike puhul ei muutu
4) gaaside puhul ei muutu, tahkete ja vedelike puhul suureneb
5. Mündi siseenergia suureneb, kui see
1) kuumuta kuumas vees
2) kasta sama temperatuuriga vette
3) pane see mingil kiirusel liikuma
4) tõsta Maa pinnast kõrgemale
6. Üks klaas vett seisab toas laual ning teine sama massi ja temperatuuriga klaas vett on laua suhtes 80 cm kõrgusel rippuval riiulil. Laual oleva veeklaasi sisemine energia on
1) vee siseenergia riiulil
2) rohkem vee siseenergiat riiulil
3) vee vähem siseenergiat riiulil
4) võrdne nulliga
7. Pärast kuuma osa langetamist külm vesi, sisemine energia
1) suurenevad mõlemad osad ja vesi
2) vähenevad nii osad kui vesi
3) osad vähenevad ja vesi suureneb
4) osad suurenevad ja vesi väheneb
8. Üks klaas vett on toas laual ning teine klaas sama massi ja sama temperatuuriga vett on 800 km/h lendavas lennukis. Vee siseenergia lennukis
1) võrdne ruumis oleva vee siseenergiaga
2) rohkem vee siseenergiat ruumis
3) vee vähem siseenergiat ruumis
4) võrdne nulliga
9. Pärast kuuma vee valamist laual seisvasse tassi sisemine energia
1) tassid ja vesi suurenenud
2) tassid ja vesi vähenesid
3) tassid vähenesid ja vesi suurenes
4) tassid suurenesid ja vesi vähenes
10. Kehatemperatuuri saab tõsta, kui
A. Töötage sellega.
B. Andke talle soojust.
Õige vastus
1) ainult A
2) ainult B
3) nii A kui ka B
4) ei A ega B
11. Pliipall jahutatakse külmkapis. Kuidas muutuvad palli siseenergia, mass ja palli aine tihedus? Määrake iga füüsikalise suuruse jaoks vastav muutuse olemus. Kirjutage tabelisse iga füüsilise suuruse jaoks valitud numbrid. Vastuses olevad numbrid võivad korduda.
FÜÜSIKALINE KOGUS
A) sisemine energia
B) mass
B) tihedus
MUUTUSE OLEMUS
1) suureneb
2) väheneb
3) ei muutu
12. Õhk pumbatakse pudelisse, suletakse tihedalt korgiga. Mingil hetkel lendab kork pudelist välja. Mis juhtub õhu mahu, siseenergia ja temperatuuriga? Määrake iga füüsikalise suuruse puhul selle muutuse olemus. Kirjutage tabelisse iga füüsilise suuruse jaoks valitud numbrid. Vastuses olevad numbrid võivad korduda.
FÜÜSIKALINE KOGUS
A) maht
B) siseenergia
B) temperatuur
MUUTUSE OLEMUS
1) suureneb
2) väheneb
3) ei muutu
Vastused
Praktiliste küsimuste lahendamiseks olulist rolli Ei mängi mitte sisemine energia ise, vaid selle muutus Δ U = U 2 - U 1. Siseenergia muutus arvutatakse energia jäävuse seaduste alusel.
Keha siseenergia võib muutuda kahel viisil:
1. Lõpetamisel mehaaniline töö.
a) Kui väline jõud põhjustab keha deformatsiooni, siis muutuvad temast koosnevate osakeste vahelised kaugused ja seetõttu muutub ka osakeste vastasmõju potentsiaalne energia. Mitteelastsete deformatsioonide käigus muutub lisaks kehatemperatuur, s.o. osakeste soojusliikumise kineetiline energia muutub. Kuid kui keha on deformeerunud, tehakse tööd, mis on keha siseenergia muutumise mõõdupuu.
b) Keha siseenergia muutub ka mitteelastsel kokkupõrkel teise kehaga. Nagu varem nägime, väheneb kehade mitteelastsel kokkupõrkel nende kineetiline energia, see muutub siseenergiaks (näiteks kui lüüa mitu korda haamriga alasil lebavale traati, siis traat kuumeneb). Keha kineetilise energia muutumise mõõt on kineetilise energia teoreemi järgi mõjuvate jõudude töö. See töö võib olla ka siseenergia muutuste mõõdupuu.
c) Keha siseenergia muutus toimub hõõrdumise mõjul, kuna kogemusest teadaolevalt kaasneb hõõrdumisega alati ka hõõrduvate kehade temperatuuri muutus. Hõõrdejõu poolt tehtav töö võib olla siseenergia muutuse mõõdik.
2. Kasutades soojusvahetus. Näiteks kui keha asetada põleti leeki, muutub selle temperatuur, mistõttu muutub ka tema siseenergia. Tööd siin aga ei tehtud, sest polnud näha ei keha enda ega selle osade liikumist.
Süsteemi siseenergia muutust ilma tööd tegemata nimetatakse soojusvahetus(soojusülekanne).
Soojusülekannet on kolme tüüpi: juhtivus, konvektsioon ja kiirgus.
A) Soojusjuhtivus on kehade (või kehaosade) vaheline soojusvahetusprotsess nende otsesel kokkupuutel, mille põhjustab kehaosakeste termiline kaootiline liikumine. Mida kõrgem on temperatuur, seda suurem on tahke keha molekulide vibratsiooni amplituud. Gaaside soojusjuhtivus tuleneb energiavahetusest gaasimolekulide vahel nende kokkupõrke ajal. Vedelike puhul töötavad mõlemad mehhanismid. Aine soojusjuhtivus on maksimaalne tahkes olekus ja minimaalne gaasilises olekus.
b) Konvektsioon tähistab soojusülekannet kuumutatud vedeliku või gaasi voogude kaudu mõnest ruumist, mille nad hõivavad, teistele.
c) Soojusvahetus kl kiirgus viiakse läbi elektromagnetlainete vahendusel.
Vaatleme üksikasjalikumalt siseenergia muutmise viise.
Soojuse hulk
Nagu teada, toimub erinevate mehaaniliste protsesside käigus mehaanilise energia muutus W. Mehaanilise energia muutumise mõõt on süsteemile rakendatavate jõudude töö:
Soojusvahetuse käigus toimub keha siseenergia muutus. Siseenergia muutuse mõõt soojusülekande ajal on soojushulk.
Soojuse hulk on siseenergia muutuse mõõt soojusülekande ajal.
Seega iseloomustavad nii töö kui ka soojushulk energia muutumist, kuid ei ole identsed siseenergiaga. Need ei iseloomusta süsteemi enda olekut (nagu seda teeb siseenergia), vaid määravad oleku muutumisel energia ülemineku protsessi ühest tüübist teise (ühest kehast teise) ja sõltuvad oluliselt protsessi iseloomust.
Peamine erinevus töö ja soojuse vahel on see
§ töö iseloomustab süsteemi siseenergia muutumise protsessi, millega kaasneb energia muundumine ühest tüübist teise (mehaanilisest siseenergiasse);
§ soojushulk iseloomustab siseenergia ülekandumist ühelt kehalt teisele (rohkemalt kuumutatult vähem kuumutatud), millega ei kaasne energia muundumisi.
§ Soojusvõimsus, soojushulk, mis kulub temperatuuri muutmiseks 1°C võrra. Rangema määratluse järgi soojusmahtuvus- termodünaamiline suurus, mis määratakse järgmise avaldise abil:
§ kus Δ K- soojushulk, mille Delta T annab süsteemile ja muudab selle temperatuuri; Lõpliku erinevuse suhe Δ K/ΔТ nimetatakse keskmiseks soojusmahtuvus, lõpmata väikeste suuruste suhe d Q/dT- tõsi soojusmahtuvus. Alates d K ei ole siis olekufunktsiooni täielik diferentsiaal soojusmahtuvus sõltub üleminekuteest süsteemi kahe oleku vahel. Eristada soojusmahtuvus süsteem tervikuna (J/K), spetsiifiline soojusmahtuvus[J/(g K)], molaarne soojusmahtuvus[J/(mol K)]. Kõik alltoodud valemid kasutavad molaarseid koguseid soojusmahtuvus.
32. küsimus:
Sisemist energiat saab muuta kahel viisil.
Soojushulk (Q) on keha siseenergia muutus, mis tekib soojusülekande tulemusena.
Soojushulka mõõdetakse SI ühikutes džaulides.
[Q] = 1 J.
Aine erisoojusmahtuvus näitab, kui palju soojust on vaja antud aine massiühiku temperatuuri muutmiseks 1°C võrra.
Üksus erisoojusvõimsus SI süsteemis:
[c] = 1 J/kg °C.
33. küsimus:
33
Termodünaamika esimene seadus on soojushulk, mille süsteem võtab vastu oma sisemise energia muutmiseks ja väliskehadega töötamiseks. dQ=dU+dA, kus dQ on elementaarne soojushulk, dA on elementaartöö, dU on siseenergia juurdekasv. Termodünaamika esimese seaduse rakendamine isoprotsessidele
Termodünaamiliste süsteemidega toimuvate tasakaaluprotsesside hulgast paistavad silma järgmised: isoprotsessid, milles üks peamistest olekuparameetritest jääb konstantseks.
Isokooriline protsess (V=konst). Selle protsessi skeem (isokoor) koordinaatides p, V on kujutatud sirgjoonena, mis on paralleelne ordinaatteljega (joonis 81), kus protsess 1-2
on isohooriline küte ja 1
-3 -
isohooriline jahutamine. Isohoorilises protsessis ei tööta gaas väliskehadel, 
Isotermiline protsess (T=konst). Nagu §-s 41 juba märgitud, kirjeldab isotermilist protsessi Boyle-Mariotte'i seadus
, selleks, et temperatuur gaasi paisumisel ei langeks, tuleb isotermilise protsessi käigus anda gaasile soojushulk, mis on ekvivalentne välise paisumistööga.
34. küsimus:
34 Adiabaatiline on protsess, mille käigus soojusvahetus puudub ( dQ= 0)süsteemi ja keskkond. Kõik kiired protsessid võib liigitada adiabaatilisteks protsessideks. Näiteks heli levimisprotsessi keskkonnas võib pidada adiabaatiliseks protsessiks, kuna helilaine levimiskiirus on nii suur, et energiavahetusel laine ja keskkonna vahel ei jõua toimuda. Adiabaatilisi protsesse kasutatakse sisepõlemismootorites (silindrites põleva segu paisumine ja kokkusurumine), külmutusseadmetes jne.
Termodünaamika esimesest seadusest ( dQ= d U+dA) adiabaatilise protsessi puhul järeldub sellest, et 
p /С V =γ , leiame
Integreerides võrrandi p 1-st p 2-le ja vastavalt V 1-st V 2-le ning võimendades, saame avaldise
Kuna olekud 1 ja 2 valitakse meelevaldselt, saame kirjutada