Первое начало термодинамики: количество теплоты 
, сообщаемое системе, расходуется на изменение внутренней энергии системы 
и на совершение системой работы 
.
Работа при расширении газа при постоянном давлении равна
,
где 
- бесконечно малое приращение объема системы.
Теплоемкостью С тела называют физическую величину, численно равную отношению бесконечно малого количества теплоты , полученного телом, к изменению 
температуры тела в рассматриваемом термодинамическом процессе:
.
Молярной теплоемкостью называют теплоемкость одного моля вещества:
.
Молярная теплоемкость идеального газа при постоянном объеме равна
,
где i – число степеней свободы молекулы.
Молярная теплоемкость идеального газа при постоянном давлении равна
.
Удельной теплоемкостью называют теплоемкость единицы массы вещества.
Адиабатным (адиабатическим) называют процесс, происходящий в отсутствие теплообмена с окружающей средой
.
Для равновесного адиабатного процесса в идеальном газе справедливо уравнение Пуассона
,
где 
- коэффициент Пуассона (показатель адиабаты).
229. Азот, масса которого 
нагревают при постоянном давлении от температуры 
до 
. Какое количество теплоты поглощается при этом? Каков прирост внутренней энергии газа? Какую внешнюю работу производит давление газа?
230. Производится сжатие некоторой массы двухатомного газа (
) один раз изотермически, другой раз адиабатно. Начальные температура и давление сжимаемого газа оба раза одинаковы. Конечное давление в n раз больше начального. Найти отношение работ сжатия при адиабатном и изотермическом процессах n= 100.
231. Некоторое количество идеального одноатомного газа сжимают адиабатно до тех пор, пока давление газа 
не превысит начальное 
в десять раз. Затем газ расширяется изотермически до тех пор, пока его объем не достигнет первоначального значения. Определите отношение 
конечного и начального давлений газа.
232. Идеальный газ, взятый в количестве 
, первоначально находившийся при нормальных условиях, переводят в состояние с вдвое большими объемом и давлением, последовательно осуществляя изобарный и изохорный процессы. Какое количество теплоты 
подведено к газу? Молярная теплоемкость газа при постоянном объеме 
.
233. Идеальный одноатомный газ, взятый в количестве , переводится из начального состояния с температурой в состояние, в котором его температура увеличивается в три раза, а объем уменьшается в два раза. Определите подведенное к газу количество теплоты , если из всех путей перевода газа из начального состояния в конечное, при котором давление газа не падает ниже начального, был выбран путь, когда над газом совершается минимальная работа.
234. Для определения удельной теплоемкости цинка 
кусок его массы 
нагрет до температуры 
и опущен в латунный калориметр. Удельная теплоемкость латуни 
, масса калориметра и мешалки 
, удельная теплоемкость воды 
масса воды 
; начальная температура калориметра и воды 
. Температура воды в калориметре повысилась до 
. Определить удельную теплоемкость цинка.
235. На диаграмме 
изображенной на рис. 10 показаны различные обратимые процессы изменения состояния некоторой термодинамической системы. Известно, что когда система переходит из состояния 1 в состояние 2 по пути 1-3-2, то она получает 
тепла и при этом совершает работу 
.
a) 
Какое количество тепла 
получит система, переходя из состояния 1 в состояние 2 по пути 1-4-2, если известно, что при этом она совершает работу 
?
b) Система возвращается из состояния 2 в состояние 1 по пути 2-1. Совершенная при этом работа равна 
. Какое количество тепла 
отдаст система в ходе этого процесса?
c) Найти количество тепла 
и 
, поглощаемые системой в процессах 1-4 и 4-2, ели разность внутренних энергий 
.
236. В сосуде емкостью 
находится кислород под давлением 
. Стенки сосуда могут выдержать давление до 
. Какое максимальное количество тепла Δ Q можно сообщить газу?
237. Идеальный газ расширяется изотермически от объема 
до объема 
. Конечное давление газа 
. Определить: приращение внутренней энергии газа Δ U; работу A, совершаемую газом; получаемое газом количество теплоты Δ Q; начальное давление газа .
238. Некоторое количество идеального газа с трехатомными жесткими молекулами перешло адиабатически из состояния с температурой 
в состояние, характеризуемое параметрами: 
, 
, 
. Какую работу A совершает при этом газ?
239. Два теплоизолированных сосуда с объемами 
и 
соединены трубкой с краном. До открытия крана в первом сосуде содержался азот под давлением 
при температуре 
, а во втором – аргон под давлением 
при температуре 
. Определить, какие давление и температура установятся в смеси газов, если открыть кран 
, 
.
240. При некотором политропическом процессе гелий был сжат от начального объема в 
до конечного объема в 
. Давление при этом возросло от 
до 
. Найти теплоемкость С всей массы гелия, если его начальная температура 
. Коэффициент Пуассона для гелия 
.
241. Теплоемкость идеального газа при некотором политропическом процессе равна 
. Найти значение показателя политропы n этого процесса.
242. Нагревается или охлаждается идеальный газ, если он расширяется по закону 
? Какова молярная теплоемкость СM газа при этом процессе?
