Adijabatski proces jest termodinamički proces pri kojem nema izmjene topline s okolinom. Toplina ne izlazi iz sustava niti u njega ulazi. Za adijabatski proces vrijedi:
Izolirani sustav s okolinom ne razmjenjuje ni materiju ni energiju.
Korisnost toplinskog stroja označava se s (grčko slovo eta), a računa pomoću izraza:
.
Toplina koju neka količina tvari mora primiti iz okoline kako bi iz tekućeg agregacijskog stanja prešla u plinovito naziva se latentna toplina isparavanja i dana je formulom:
.
Toplina koju neka količina tvari mora primiti iz okoline kako bi iz čvrstog agregacijskog stanja prešla u tekuće naziva se latentna toplina taljenja.
Okolina je sva materija izvan termodinamičkog sustava. Termodinamika se upravo bavi istraživanjem načina na koji je sustav u međudjelovanju s okolinom, odnosno bavi se načinima međudjelovanja više termodinamičkih sustava.
Otvoreni sustav jest termodinamički sustav koji s okolinom izmjenjuje energiju, rad i materiju.
Nije moguće konstruirati stroj koji bi nakon izvođenja kružnog procesa bez promjene unutarnje energije proizveo rad uz , odnosno ne postoji stroj koji bi davao rad bez utroška energije.
Kad bi postojao takav stroj, nazvali bismo ga perpetuum mobile prve vrste.
Promjena entropije definira se izrazom , pri čemu je razlika topline koju sustav izmjenjuje s okolinom, a temperatura sustava. Mjerna jedinica za entropiju jest .
Prvi zakon termodinamike kaže da se dovedena toplina iz okoline dijelom utroši na povećanje unutarnje energije plina, a dijelom sustavu daje sposobnost obavljanja rada.
Rad plina pri izobarnom procesu jednak je umnošku tlaka plina i promjene volumena plina .
Richmannovo pravilo kaže da je količina topline koju tijelo niže temperature primi od tijela više temperature jednaka količini topline koju tijelo više temperature preda tijelu niže temperature.
Specifična latentna toplina isparavanja jest energija potrebna kako bi masa
neke tekućine pri stalnom tlaku i temperaturi u potpunosti isparila.
Specifična latentna toplina taljenja jest energija potrebna da masa čvrste tvari pri stalnom tlaku i temperaturi u potpunosti prijeđe u tekućinu.
Specifični toplinski kapacitet fizikalna je veličina kojom se iskazuje koliku je količinu topline potrebno dovesti jediničnoj masi neke tvari
kako bi joj se temperatura povećala za jedinicu temperature
Kad se u tekućinu mase
temperature
, koja se nalazi u kalorimetru, umiješa neka druga tekućina (ili se u nju uroni neka čvrsta tvar) mase
i temperature
, dolazi do prijelaza topline s tvari više temperature na tvar niže temperature sve dok ne dođe do toplinske ravnoteže.
Zajednička temperatura naziva se temperatura smjese
.
Zanemarimo li prijelaz topline u okolinu (gubitke), tada vrijedi Richmannovo pravilo ili metoda smjese.
Temperatura pri kojoj voda prelazi iz čvrstog agregacijskog stanja u tekuće, odnosno temperatura pri kojoj se led pretvara u vodu naziva se temperatura tališta.
Temperatura pri kojoj voda prelazi iz tekućeg agregacijskog stanja u plinovito, odnosno temperatura pri kojoj se voda pretvara u vodenu paru naziva se temperatura vrelišta.
Termodinamički proces jest prijelaz iz jednog ravnotežnog stanja u drugo, pri čemu se događa promjena veličina koje opisuju stanje plina unutar termodinamičkog sustava.
Toplina je energija koja spontano prelazi s tijela koje ima višu temperaturu na tijelo koje ima nižu temperaturu dok im se temperature ne izjednače, odnosno dok se ne izjednače njihove unutarnje energije.
Prijelaz topline odvija se među tijelima koja su u termičkom kontaktu.
Toplinski kapacitet kvocijent je topline dovedene tijelu i povećanja temperature koju je toplina prouzročila.
Molekule u toplinskom gibanju imaju kinetičku energiju, a zbog međusobnih privlačenja, odnosno odbijanja, imaju i potencijalnu energiju. Ukupan zbroj kinetičkih i potencijalnih energija molekula nekog čvrstog tijela, tekućine ili plina naziva se unutarnja energija .
Unutarnja energija jednoatomnog idealnog plina jednaka je zbroju kinetičkih energija svih molekula u plinu i izračunava se pomoću formule:
.
Zatvoreni sustav jest termodinamički sustav koji s okolinom izmjenjuje energiju, odnosno toplinu i rad, a pritom nema izmjene materije preko granice kojom su razdijeljeni sustav i okolina.