Для зміни внутрішньої енергії сформулювали перший закон термодинаміки: кількість теплоти передана системі (газу) йде частково на зміну внутрішньої енергії та частково на виконання системою роботи над зовнішніми тілами. Q = U + A.
Робота, виконана газом під час ізобарного розширення проти зовнішніх сил, дорівнює добутку тиску газу і приросту його об'єму..
Термодинаміка вивчає ще четвертий процес, який широко застосовується на практиці - це адіабатний. Процес, який відбувається в термоізольованій системі, тобто за відсутності теплообміну з навколишніми тілами. Графік - адіабата.
Унаслідок адіабатного розширення газу відбувається зміна його стану, що характеризується зменшенням внутрішньої енергії; під час адіабатного стискання газу його внутрішня енергія зростає.
Оскільки при адіабатному стисканні температура газу підвищується, то тиск газу із зменшенням об'єму зростає швидше ніж при ізотермічному процесі.
Нагрівання газу при швидкому (адіабатному) стисканні можна продемонструвати за допомогою повітряного огнива без пари ефіру. Для цього використовують маленький клаптик вати, попередньо злегка змочити маслом (машинним або рослинним) і підпалюють на 2-3 с, після чого горіння припиняють. Отримують обвуглений клаптик вати діаметром 5 мм, який поміщають на дно циліндра, вставляють поршень і різким ударом опускають його вниз - ватка спалахує. Далі швидко виводять поршень з циліндра (при цьму має бути чути хлопок повітря) і повторюють дослід.
Адіабатична хмарка за літаком. Дизельний двигун. Відкорковування шампанського. Охолоджується фреон в холодильнику внаслідок його розширення. Утворення хмар.
Необоротність процесів у природі: дифузія двох газів - не можна роз'єднати на окремі гази після їх змішування.
