A rendszer és a környezet között zajló kölcsönhatásnak több fajtáját érdemes megkülönböztetni:
A kölcsönhatás | A kölcsönhatás | Az energiacsere | ||
| intenzív | extenzív | képlete | jellege | |
| termikus | \(T\) hőmérséklet | \(S\) entrópia | \(Q=T\cdot \Delta S\) | hőközlés |
| mechanikai | \(p\) nyomás | \(V\) térfogat | \(W_{\mathrm{mech}}=-p\cdot \Delta V\) | munka |
| elektromos | \(U\) elektromos potenciál | \(Q\) elektromos töltés | \(W_{\mathrm{el}}=U\cdot \Delta Q\) | munka |
| kémiai | \(\mu \) kémiai potenciál | \(n\) anyagmennyiség | \(W_{\mathrm{kém}}=\mu \cdot \Delta n\) | munka |
| felületi | \(\gamma \) felületi feszültség | \(A\) felület | \(W_{\mathrm{fel}}=\gamma \cdot \Delta A\) | munka |
Mindegyik kölcsönhatást az intenzív állapotjelzőjének különbsége hajtja: a termikus kölcsönhatást a hőmérsékletkülönbség, a tágulást-összehúzódást a nyomáskülönbség, a kémiai reakciókat a kémiai potenciálok különbségei stb.
A fenti táblázatban azt látjuk, hogy az energiacsere fajtájáknak két csoportja van: a hőközlés és a munkavégzések. Gyakran előfordul azonban, hogy a vizsgált folyamatban a munkavégzések közül azonban nincs jelen mindegyik munkavégzés fajta. Elég sok esetben (mondjuk egy hűtőgép munkaközegével végzett kompresszió, cseppfolyós és kitágulási folyamatok) a munkavégzések közül csak mechanikai munkavégzés van. Ezért a fizikában gyakran (például a gázok tárgyalásakor, ha a folyamat során kémiai reakciók nem zajlanak) munkavégzés alatt - leszűkítve a fogalmat - térfogati munkavégzést értünk. De általában véve, amikor munkavégzésről van szó, mindig az összes munkavégzési fajtát kell alatta érteni. Például a termodinamika első főtételében a W munkavégzés nemcsak térfogati munkavégzést jelent. Ugyanakkor mivel a kémiai potenciál, a kémiai munkavégzés stb fogalmak nem részei a gimnáziumi fizika tananyagnak, illetve olyan összetett, bonyolult jelenségek sem, mint amikor van hőközlés is, mechanikai munkavégzés is, és elektromos munkavégzés is, ezért a gimnáziumi fizikában még a termodinamika I. főtételében is csak mechanikai munkavégzést szoktunk érteni a munkavégzés alatt.
Nézzük, hogy ezen szűkebb esetben (munkavégzés csak mechanikai lehet) hogyan osztályozhatók a folyamatok a határoló fal tulajdonságai szerint!
| \(W\) térfogati munkavégzés lehet? | |||
| igen | nem (izochor) | ||
| \(Q\) hőközlés lehet? | igen (termikus) |
deformálódó és hőátengedő fal |
merev és hőátengedő fal |
| nem (adiabatikus) |
deformálódó és hőszigetelő fal |
merev és hőszigetelő fal | |
Szigorú értelemben minden tartály rugalmas és hőátengedő. Hiszen még egy merev anyagból készült vastag falú tartály is valamilyen picit kitágul vagy összehúzódik a nyomások megváltozása hatására. És a legjobb hőszigetelő tulajdonságú határolófalak is átengednek valamennyi hőt. De a fizikában (ahogy a természetudományokban általában) el kell döntenünk, milyen pontossággal kívánjuk leírni a jelenséget. Ha például $\%$‑os pontosság elegendő, olyankor egy ezrelékes nagyságú korrekciót jelentő effektust nyugodtan elhanyagolhatunk, pláne egy milliomodrésznyi korrekciót jelentőt. Ha tehát például egy határolófal esetén a hőcsere a mechanikai munkavégzéshez képest jóval kisebb (elhanyagolhatóan kicsi), akkor hőszigetelőnek tekintjük a falat, ami a számításokat leegyszerűsíti. Például a robbanómotorokban a forró égéstermék kitágulása rövid idő alatt történik, ezért egyszerűen nincs nagyon idő arra, hogy jelentős mennyiségű hőcsere legyen, ezért első közelítésben adiabatikusnak tekinthetjük a folyamatot. Természetesen van hőcsere, hiszen nagy igénybevétel esetén a motor hőleadásától forr fel a hűtővize.
Amikor van térfogati munkavégzés, azok a folyamatok még végtelenül sokfélék lehetnek. Köztük van az izotermikus folyamat is és az izobár is, de ezek csak speciális esetei a térfogati munkavégzéssel járó folyamatoknak.
A hőátengedő falat diatermikusnak, a hőszigetelőt adiatermikusnak is nevezik.
Ezen kívül vannak további csoportosítási szempontjai is a határolófalaknak, mint például hogy az egyes sugárzásfajtákra nézve leárnyékoló-e.