Fysiikka

Työ


Kaasun työ

Harkitse massakaasua m sisältyy sylinteriin, jonka pohjapinta-ala on , varustettu männän kanssa.

Kun lämpöä toimitetaan Q järjestelmä laajenee jatkuvassa paineessa, kuten Gay-Lussac-laki takaa, ja mäntä siirtyy.

Mitä mekaanisiin järjestelmiin tulee, järjestelmän työn antaa mäntään kohdistetun voiman tulo sylinterissä olevan männän siirtymisen avulla:

Siten tuote, joka järjestelmä suorittaa vakiona paineenmuutoksessa, antaa tuotteen paineen ja kaasun tilavuuden vaihtelun välillä.

kun:

  • tilavuus kasvaa järjestelmässä, työ on positiivista, ts. se suoritetaan sillä väliaineella, jossa se on (kuten työntämällä mäntää omaa painoa vasten);
  • tilavuus vähenee järjestelmässä, työ on negatiivinen, eli järjestelmän on saatava työ ulkoisesta ympäristöstä;
  • Tilavuus ei muutu, järjestelmä ei tee mitään työtä.

Esimerkki:

(1) Ihanteellinen kaasu, jonka tilavuus on 12 m3, käy läpi muutoksen, pysyen vakiona paineessa, joka on yhtä suuri kuin 250 Pa. Mikä on kaasun tilavuus, kun sen työ on 2 kJ?