Каким образом работа газа и пара при расширении связаны с первым законом термодинамики?

Первый закон термодинамики, также известный как закон сохранения энергии, устанавливает, что энергия не может быть создана или уничтожена, а может только превращаться из одной формы в другую. В контексте работы газа и пара при расширении, первый закон термодинамики применяется следующим образом:

Когда газ или пар расширяются, работа выполняется над окружающей средой или окружающей системой. Эта работа связана с изменением энергии системы в соответствии с первым законом термодинамики.

При расширении газа или пара, система совершает работу против внешнего давления окружающей среды. Расширение может происходить из-за нагрева, изменения объема или других факторов.

Работа, совершаемая при расширении, определяется формулой:

\[W = -P \Delta V\]

где W — работа, P — давление, и ΔV — изменение объема системы.

Отрицательный знак в формуле указывает на то, что работа выполняется над системой, а не системой самой по себе.

Таким образом, работа газа и пара при расширении связана с первым законом термодинамики, поскольку энергия переходит между системой и окружающей средой в форме работы.