거의 모든 열기계는 팽창 또는 수축 중에 가스에 의해 수행되는 작업과 같은 열역학적 현상이 있습니다. 물리학에서 작업은 신체에 대한 특정 힘의 작용을 특징 짓는 양적 측정으로 이해된다는 것을 기억할 가치가 있습니다. 이에 따라 성능에 필요한 조건 인 가스의 작업은 부피의 변화이며, 부피의 변화에 의한 압력의 산물에 지나지 않습니다.
부피가 변할 때 가스가 마모 될 수 있음등압 및 등온 모두. 또한 확장 프로세스 자체는 임의적 일 수 있습니다. 등압 팽창 중에 발생하는 가스의 작용은 다음 공식을 사용하여 찾을 수 있습니다.
A = pΔV,
여기서 p는 가스 압력의 정량적 특성이고 ΔV는 초기 부피와 최종 부피의 차이입니다.
물리학에서 가스의 임의 팽창 과정일반적으로 별도의 등압 및 등압 과정의 시퀀스로 표시됩니다. 후자는 피스톤이 실린더에서 움직이지 않기 때문에 가스의 작업과 정량적 지표가 0과 같다는 사실이 특징입니다. 이러한 조건에서 임의의 프로세스에서 가스의 작업은 피스톤이 움직이는 용기의 부피 증가에 정비례하여 변경된다는 것이 밝혀졌습니다.
가스에 의해 수행 된 작업을 비교하면팽창 및 수축, 팽창하는 동안 피스톤 변위 벡터의 방향은이 가스 자체의 압력 벡터와 일치하므로 스칼라 용어로 가스의 작용은 양이고 외부 힘은 부정적입니다. 가스가 압축되면 외력 벡터는 실린더의 일반적인 이동 방향과 일치하므로 작업은 양수이고 가스 작업은 음수입니다.
"가스에 의한 작업"개념 고려단열 과정도 영향을받지 않으면 불완전합니다. 열역학에서 이러한 현상은 외부 물체와 열 교환이없는 과정으로 이해됩니다.
일상 생활에서 가장 흔함내연 기관에서 피스톤의 작동은 단열 과정으로 간주 될 수 있습니다. 이 과정의 본질은 다음과 같습니다. 열역학 제 1 법칙에서 알 수 있듯이 가스 내부 에너지의 변화는 외부에서 오는 힘의 작용과 양적으로 동일합니다. 이 작업은 방향이 긍정적이므로 가스의 내부 에너지가 증가하고 온도가 상승합니다. 이러한 초기 조건에서 단열 팽창 중에 내부 에너지의 감소로 인해 가스의 작업이 발생 하므로이 프로세스 내의 온도가 감소한다는 것이 분명합니다.
