(4.8.1)

Отсюда видно, что чем выше температура газа, тем больше его объем. При этом величина объема на изобаре при повышении температуры растет тем быстрее, чем меньше давление.

Для реальных газов, жидкостей и твердых тел при нагревании также увеличивается объем на изобаре, (за исключением аномальных областей состояний четырех веществ: лед, германий, висмут, сурьма). Для характеристики термического расширения вещества при его изобарном нагревании вводят в рассмотрение коэффициент объемного расширения

(4.8.2)

Как видно из формулы (4.8.2), коэффициент численно равен увеличению объема вещества, взятого в количестве , при его изобарном нагревании на 1К. В частности, используя уравнение нетрудно получить, что для идеального газа коэффициент равен:

(4.8.3)

т. е. приращение объема идеального газа при его изобарном нагревании уменьшается с ростом температуры.

Известно, что коэффициент для газов, значительно больше, чем для жидкостей и твердых тел.

Работа системы в изобарном процессе равна

(4.8.4)

Для идеального газа последнее выражение, очевидно, может быть переписано еще в одном виде:

(4.8.5)

Количество теплоты, получаемое системой при нагревании (или отдаваемое системой при охлаждении) в изобарном процессе может быть найдено из первого закона термодинамики:

(4.8.6)

где – энтальпия или тепловая функция. Энтальпия является функцией состояния, так как и – функции состояния. Измеряется энтальпия в джоулях.

Интегрируя выражение от состояния до состояния , получим

(4.8.7)

Таким образом, количество теплоты, получаемое системой при ее изобарном нагревании от состояния до состояния , равно разности энтальпий в этих состояниях.

Рассматривая энтальпию как функцию T и p, т. е. можем записать

(4.8.8)

Откуда следует, что

(4.8.9)

В определение теплоемкости вещества при постоянном давлении

(4.8.10)

вместо подставим его выражение из (4.8.6). В результате будем иметь

(4.8.11)

Отсюда видно, что теплоемкость C_p характеризует скорость роста энтальпии Н при повышении температуры Т.

Проинтегрируем (4.8.9) от состояния до состояния .

(4.8.12)

Учитывая выражения (2.7.7) и (2.7.11), последнее равенство можно переписать в виде

(4.8.13)

Если теплоемкость C_p не зависит от температуры, то количество теплоты в изобарном процессе

(4.8.14)

Заметим, что энтальпия для идеального газа

(4.8.15)

и, таким образом, не зависит от давления, так же как и внутренняя энергия