Работа, совершаемая макросистемой

Если объём газа получает приращение dV, а давление газа равно р, то элементарная работа сил, действующих со стороны газа на стенки,

δА = р^.dV.

Это равенство легко получить, когда газ находится в цилиндре с поршнем (оно справедливо и в других случаях, например, при работе газовой турбины).

Элементарная работа, совершаемая газом при перемещении поршня на dh, равна δА = F^.dh, где F = р^.S – cила, с которой газ действует на поршень. площадь которого – S. Поэтому δА = р dh S = p ^.(dh S) = p ^. dV.

В изобарном процессе

A = p (V ₂ – V ₁).

Если давление в процессе 1 – 2 меняется то работа, совершаемая газом при конечных изменениях объёма от до V ₂, представляют в виде интеграла:

.

Геометрическая интерпретация интеграла – «площадь» под кривой 1 – 2, а эта площадь зависит от вида кривой, т.е. от процесса.

Если V ₂ < V ₁ то работа газа отрицательная, а работа внешних сил А ^* положительная и А ^* = – А.

Если в результате изменений макросистема возвращается в исходное состояние, то говорят, что она совершила круговой процесс или цикл. На диаграмме p-V такой процесс имеет вид замкнутой кривой.

Работа, совершаемая системой за цикл, численно равна площади внутри цикла. При этом, если точка, изображающая состояние системы, описывает цикл по часовой стрелке, то работа системы А > 0, а если против часовой стрелки, то А < 0.

Дата добавления: 2015-05-09