Praca i ciepło

Prace są matematycznie wyrażone jako iloczyn skalarny wektorów sił i przemieszczeń. Jest to wielkość skalarna mierzona w dżulach.

W przypadku gazu ograniczonego przez tłok bez tarcia praca wykonywana jest na otoczeniu, gdy tłok przesuwa się na zewnątrz, powodując rozszerzanie gazu i zmniejszanie jego energii wewnętrznej. Z kolei, gdy tłok porusza się do środka, wykonuje się pracę nad gazem, który się ściska i zwiększa jego energię wewnętrzną.

Całkowita praca oblicza się przez całkowanie zmian objętości, zakładając stałe ciśnienie zewnętrzne.

Prawo gazu doskonałego jest następnie używane do obliczenia pracy wykonanej podczas procesu izotermicznego odwracalnego z udziałem gazu doskonałego.

Praca ściśle oddziałuje z ciepłem, ponieważ oba wpływają na wewnętrzną energię systemu. Ciepło to transfer energii cieplnej mierzony w dżulach lub kaloriach.

System może pochłaniać lub uwalniać ciepło, co powoduje zmianę jego temperatury.

Znak 'q' wskazuje kierunek wymiany ciepła.

Ilość ciepła potrzebna do zmiany temperatury zależy od masy, zmiany temperatury oraz pojemności cieplnej c, co pokazuje ilość ciepła potrzebną do podniesienia temperatury substancji.

c, mierzony w J/g.K, jest intensywną własnością charakterystyczną dla materiału układu.