ほぼすべてのサーマルの活動の中心に機械は、膨張または収縮中にガスによって行われる仕事のような熱力学的現象にあります。ここで覚えておく価値があるのは、物理学では、仕事は身体に対する特定の力の作用を特徴付ける定量的な尺度として理解されているということです。これによれば、ガスの働きは、その体積の変化を達成するために必要な条件であり、この体積の変化による圧力の積に他なりません。
体積が変化したときのガスの働きを身につけることができます等圧と等温の両方。さらに、拡張プロセス自体は任意にすることができます。等圧膨張中に発生するガスの働きは、次の式を使用して見つけることができます。
A =pΔV、
ここで、pはガス圧の定量的特性であり、ΔVは初期体積と最終体積の差です。
物理学におけるガスの恣意的な膨張のプロセス通常、別々の等圧および等圧プロセスのシーケンスとして表されます。後者は、シリンダー内のピストンの動きが発生しないため、ガスの仕事とその定量的指標がゼロに等しいという事実によって特徴付けられます。このような条件下では、ピストンが移動する容器の体積の増加に正比例して、任意のプロセスでのガスの働きが変化することがわかります。
でガスによって行われた仕事を比較すると膨張と収縮の場合、膨張するとき、ピストン変位ベクトルの方向はこのガス自体の圧力のベクトルと一致するため、スカラー項では、ガスの仕事は正であり、外力は正であることに注意してください。負です。ガスが圧縮されると、外力のベクトルはシリンダーの一般的な移動方向と一致するため、それらの仕事は正であり、ガスの仕事は負です。
「ガスによる仕事」の概念の考察断熱過程にも触れないと不完全になります。熱力学では、このような現象は、外部の物体との熱交換がない場合のプロセスとして理解されます。
日常生活で最も一般的断熱プロセスは、内燃機関のピストンの仕事と見なすことができます。このプロセスの本質は次のとおりです。熱力学の第1法則から知られているように、ガスの内部エネルギーの変化は、外部から向けられた力の仕事に量的に等しくなります。この仕事はその方向にポジティブであるため、ガスの内部エネルギーが増加し、その温度が上昇します。このような初期条件では、断熱膨張中に内部エネルギーの減少によりガスの仕事が発生することは明らかです。したがって、このプロセス内の温度は低下します。
