Ваш браузер устарел. Рекомендуем обновить его до последней версии.

Вернуться обратно

Задача 2. Работа газа при изобарном и изотермической процессах

Давайте найдем работу, которую совершит газ при изобарном расширении.

Пусть газ находится под подвижным поршнем. Он нагревается и расширяется, при этом поршень поднимается. Газ и до расширения, и после был под давлением атмосферы и давлением одного и того же поршня, то есть давление действительно не менялось и процесс изобарный (рис. 5).

 

Рис. 5. Газ до расширения и после

Работа по определению равна силе, умноженной на перемещение: .

Работу по перемещению поршня на высоту   выполняет сила, с которой газ действует на поршень. Эту силу можно выразить через параметр, который мы используем при описании состояния газа – давление. Давление, по определению, равно силе, деленной на площадь: . Тогда сила равна: .

Помня, что объем цилиндра – это площадь основания, умноженная на высоту, подставим в формулу для работы: .

В итоге формула для нахождения работы газа при изобарном процессе примет следующий вид: .

Это работа, которую выполнял газ (то есть выполняла сила, с которой газ действовал на поршень). По третьему закону Ньютона, эта сила по модулю равна силе, с которой поршень действовал на газ, и противоположна ей по направлению. Обозначим силу, действовавшую на газ: . Ее работа равна: .

 Продолжение.