Изменение состояния термодинамической системы при ее взаимодействии с внешней средой можно осуществить путем теплообмена или совершением работы. Процесс передачи энергии системе от внешних тел, называют работой .Процесс обмена внутренними энергиями соприкасающихся тел, без совершения работы, называют теплообменом. Количество переданной энергии системе внешними телами путем теплообмена, называют теплотой (количеством теплоты ).Например, работу над газом, находящимся в цилиндре под поршнем, производят силы давления со стороны внешних сил. Первое начало термодинамики можно сформулировать следующим образом: невозможно построить тепловой двигатель, который совершал бы работу большую, чем количество затраченной теплоты. Применим первое начало термодинамики к различным изопроцессам.1) Изохорный процесс (V=const). В этом процессе объём системы остаётся постоянным, поэтому dA=PdV=0 и dQ=dU.В изохорном процессе теплота, подведенная к системе, полностью расходуется на изменение её внутренней энергии. 2) Изобарный процесс (Р=сonst). Так как объём изменяется, то при подведении теплоты к системе она частично превращается в работу и поэтому первое начало термодинамики имеет вид:dQ=dA+dU.3) Изотермический процесс (T=const). При постоянной температуре изменения внутренней энергии идеального газа не происходит: dU=0, поэтому dQ=dA. Адиабатический процесс- термодинамический процесс в макроскопической системе, при котором система не обменивается теплотой с окружающим пространством. Серьёзное исследование адиабатических процессов началось в XVIII веке[1].Адиабатический процесс является частным случаем политропного процесса, так как при нём теплоёмкость газа равна нулю и, следовательно, постоянна[2]. Адиабатические процессы обратимы только тогда, когда в каждый момент времени система остаётся равновесной (например, изменение состояния происходит достаточно медленно) и изменения энтропии не происходит. Некоторые авторы (в частности, Л. Д. Ландау) называли адиабатическими только обратимые адиабатические процессы .Обратимый адиабатический процесс для идеального газа описывается уравнением Пуассона. Линия, изображающая адиабатный процесс на термодинамической диаграмме, называется адиабатой Пуассона. Примером необратимого адиабатического процесса может быть распространение ударной волны в газе. Такой процесс описывается ударной адиабатой. Адиабатическими можно считать процессы в целом ряде явлений природы. Также такие процессы получили ряд применений в технике.
