Теплота и работа как меры передачи энергии.

Если газ, находящийся в сосуде с закреплённым поршнем нагреть, то его температура увеличится, в процессе нагревания увеличивается температура тела и, следовательно, имеет место увеличение его внутренней энергии, т.е. внутренняя энергия получает приращение .

Форму передачи внутренней энергии телу без изменения объёма называют теплотой. Таким образом, теплота не является свойством тела, она – свойство процесса (нагревания) и как характеристика процесса зависит от вида процесса: т.е. её количественное значение для различных процессов неодинаково. В математической модели это означает, что количество теплоты не может быть выражено полным дифференциалом, и его обозначают .

Если цилиндр с одной стороны закрыть свободным поршнем и нагреть при этих условиях газ, находящийся в цилиндре, то, кроме нагревания газа, будет иметь место увеличение его объёма. При этом будет совершаться работа.

Таким образом, работа есть форма передачи энергии при изменении объёма термодинамической системы. Работа, как и теплота, тоже является характеристикой процесса и зависит от типа процесса. В математической модели её нельзя описать полным дифференциалом и её обозначают .

Итак, существует внутренняя энергия, приращение которой как функции состояния термодинамической системы обозначают , и две формы передачи энергии ‑ теплота, мера которой количество теплоты обозначается и работа ‑ . Теплота и работа представляют собой эквивалентные формы передачи энергии. При превращении тепла в работу, каждая превратившаяся в работу единица количества теплоты (например, 1 килокалория) даёт 427 килограммометров работы.