Zyklische Prozesse und isolierte Systeme

Ein System, das keine Wärme austauscht und keine Arbeit an seiner Umgebung ausführt, wird als isoliertes System bezeichnet. Die Änderung der inneren Energie für solche Systeme ist Null.

In nicht isolierten Systemen kann die innere Energie nur dann konstant sein, wenn der befolgte Prozess zyklisch ist.

Nehmen wir an, dass ein thermodynamisches System, wie die Luft in der Lunge, bei Anfangsdruck und -volumen, expandiert in einen neuen Endzustand, in einem thermodynamischen Prozess in seinen Ausgangszustand zurückkehrt. Ein solcher Prozess wird als zyklischer Prozess bezeichnet.

Bei diesem Prozess bleibt die innere Energie des Gases konstant, so dass die geleistete Arbeit dem Nettowärmeübergang entspricht.

In einem pV-Diagramm wird ein solcher zyklischer Prozess durch einen geschlossenen Pfad dargestellt. Angenommen, die Arbeit, die auf dem ersten Pfad ausgeführt wird, ist W1, und die Arbeit, die auf dem zweiten Pfad ausgeführt wird, ist W2. Das Netz, das in einem zyklischen Prozess geleistet wird, wird durch den Bereich zwischen diesen beiden geschlossenen Pfaden dargestellt.

Er ist positiv, wenn der Prozess einem Zyklus im Uhrzeigersinn folgt, und negativ, wenn er einem Zyklus gegen