Toplina, rad i unutarnja energija
Toplina
Toplina je energija koja prelazi s jednog tijela na drugo zbog razlike u temperaturi. Označavamo ju slovom \(Q\), a mjerna jedinica je Džul [J].
Specifični toplinski kapacitet \(c\) je veličina koja govori koliko je topline potrebno dovesti/oduzeti tijelu mase 1 kg da bismo mu promijenili temperaturu za 1 K.
Promjena agregatnih stanja vode


Dovođenjem topline tvarima povećavamo temperaturu. Pri samoj promjeni agregatnih stanja temperatura se ne mijenja već se dovedena toplina troši na promjenu stanja. Tu toplinu nazivamo latentna toplina i označavamo ju s \(Q_t\) pri taljenju i \(Q_i\) pri isparavanju.
\(\lambda \) je specifična latentna toplina taljenja, a \(r\) specifična latentna toplina isparavanja i one su jedinstvene za svaku tvar.
Rad plina (p-V graf)
Rad koji obavlja plin je pozitivan i karakterizira ga povećanje volumena (ekspanzija). Rad koji se vrši nad plinom uzrokuje smanjenje volumena (kompresija) plina i taj je rad negativan.


U p-v grafu promjena stanja idealnog plina, rad predstavlja površinu ispod grafa. Računamo ga po formuli:
Unutarnja energija
Unutarnja energija je zbroj kinetičke i potencijalne energije. Kod idealnog plina zanemarujemo međudjelovanje čestica što znači da je unutarnja energija jednaka zbroju svih kinetičkih energija čestica toga plina. Kinetička energija svake čestice je proporcionalna temperaturi i ona iznosi:
Plin se sastoji od \(N\) čestica pa je njegova unutarnja energija jednaka:
\(k_B \) je Boltzmanova konstanta i ona iznosi \(1.38 \cdot 10^{23} \mathrm{J/K}\).
