تطبيقات القانون الأول للديناميكا الحرارية

ينطبق القانون الأول على جميع العمليات الديناميكية الحرارية الممكنة، والتي تربط الكميات الثلاث Q و W و UΔ ولقد ناقشنا أربعة عمليات للغازات المثالية يمكن فيها حساب هذه الكميات الثلاث بسهولة. ويتمثل أحد أهدافنا في هذه الدراسة في اكتساب القدرة على حساب Q و W و UΔ لأية عملية قد نتعامل معها. فإذا أمكننا إيجاد أي اثنتين منها يمكن حساب الكمية الثالثة الباقية. أما إذا أعطى لنا وصف العملية في صورة مسار مثل AB في الرسم البياني PV فعلينا اتباع الآتي:

1ـ يمكن إيجاد الشغل (W_AB) دائماً بتعيين المساحة الواقعة تحت المسار AB. وإذا كانAB  مكوناً من خطوط مستقيمة، فإن هذه الخطوة تؤول إلى حساب مساحات مثلثات أو مستطيلات. اما إذا كان AB مساراً منحنياً فيمكن رسم المنحني على ورقة رسم بياني ثم د المربعات تحت المنحني.

2- في حالة الغازات المثالية، يمكن إيجاد درجة حرارة أي حالة ( أي نقطة في الرسم البياني PV) من قانون الغاز المثالي، أي يمكن حساب T_A وT_B  وحيث أن الطاقة الداخلية لا تعتمد على العملية التي تغير بها الحالة، بل تعتمد فقط على درجتي الحرارة عند النقطتين A و B، يمكننا حساب UΔ:

3- يمكن استخدام القانون الأول. عندئذ لتعيين الحرارة المنتقلة من أو إلى الغاز أثناء العملية، Q_AB: