Na seção anterior identificamos duas formas de transferência de energia entre um sistema e sua vizinhança: o calor e o trabalho
. Vimos que o sistema pode absorver energia do calor ou perder, por convenção adotamos o sinal positivo para o ganho e negativo para a perda. Em relação ao trabalho, adotamos o sinal positivo quando o sistema realiza trabalho e negativo quando recebe.
Durante todo processo que envolve tanto calor como trabalho, a combinação resulta na variação da energia interna resultante que entra no sistema.
Para cada processo de transformação (isotérmico, isobárico, isocórico ou adiabático) pelo qual o gás passa é realizado uma quantidade de trabalho diferente, bem como a quantidade de energia transferida para o sistema.
O diagrama mostra que o gás passa por dois processos que apresentaram resultados de trabalhos diferentes, pois quando analisamos a área embaixo de cada curva é possível verificar que são diferentes, assim:
Os resultados experimentais mostram que a quantidade de calor acrescentada ou retirada do sistema também depende do tipo de processo, assim:
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Se a variação da energia é sempre constante temos que a variação da quantidade de quantidade de calor é igual a variação do trabalho . Assim podemos afirmar que a energia se conserva.