Работа газа в изобарном процессе

Работа газа в изобарном процессе

Предположим, что газ расширяется при постоянном давлении p. Тогда сила F, с которой газ действует на поршень, также постоянна. Пусть поршень переместился на расстояние (рис. 1). Работа газа равна:

Рисунок 1. A = p∆V

Но — изменение объёма газа. Поэтому для работы газа при изобарном расширении мы получаем формулу:

Если V1 и V2 — начальный и конечный объём газа, то для работы газа имеем:

Изобразив данный процесс на pV -диаграмме, мы видим, что работа газа равна площади прямоугольника под графиком нашего процесса(рис. 2).

Рисунок 2. Работа газа как площадь

Пусть теперь газ изобарно сжимается от объёма V1 до объёма V2. С помощью аналогичных рассуждений приходим к формуле:

Но , и снова получается формула.

Работа газа опять-таки будет равна площади под графиком процесса на pV -диаграмме, но теперь со знаком минус. Итак, формула выражает работу газа при постоянном давлении — как в процессе расширения газа, так и в процессе сжатия.