При изотермическом процессе внутренняя энергия системы остается без изменений. Это связано с тем, что в изотермическом процессе температура системы остается постоянной.
Давайте разберем, почему это так:
- Определение изотермического процесса: Изотермический процесс — это процесс, в котором температура системы не изменяется. В термодинамике это означает, что вся теплота, переданная системе, идет на выполнение работы, а не на изменение внутренней энергии.
- Внутренняя энергия: Внутренняя энергия системы зависит от температуры. Для идеального газа, например, внутренняя энергия пропорциональна температуре. Если температура не изменяется, то и внутренняя энергия не изменяется.
- Первый закон термодинамики: Этот закон гласит, что изменение внутренней энергии системы равно количеству теплоты, переданному системе, минус работа, выполненная системой. В формуле это записывается как: ΔU = Q - A. В изотермическом процессе, если система выполняет работу (например, расширяется), то она получает равное количество теплоты, что приводит к тому, что ΔU = 0.
Таким образом, в изотермическом процессе внутренняя энергия остается постоянной, поскольку температура не меняется, и вся теплота, переданная системе, идет на выполнение работы, а не на изменение внутренней энергии.