Für geschlossene Systeme ohne externe Quelle oder Waschbecken ist das erste Gesetz der Thermodynamik, dass die Energie eines Systems konstant ist, es sei denn, die Energie wird durch mechanische Arbeit oder Wärme übertragen, und dass keine Energie im Transfer verloren geht. Das bedeutet, dass es unmöglich ist, Energie zu schaffen oder zu zerstören. Während die Hitze in einer reversibel isotherme Expansion eines idealen Gases immer vollständig in die Arbeit umgewandelt werden kann, ist für zyklische Prozesse von praktischer Interesse an Hitze das zweite Gesetz der Thermodynamik besagt, dass das System, das Arbeit macht, immer etwas Energie verliert, als Abfall Hitze. Dies schafft ein Limit für die Menge an Wärme, die in einem zyklischen Prozess arbeiten kann, eine Grenze, die die verfügbare Energie genannt wird. Mechanische und andere Formen der Energie lassen sich ohne solche Einschränkungen in die andere Richtung in die thermische Energie verwandeln. Die gesamte Energie eines Systems kann berechnet werden, indem sie alle Formen der Energie im System hinzufügen.
Was kann in einer reversibel isotherme Erweiterung eines idealen Gases vollständig in die Arbeit umgewandelt werden?
Hitze