Arbeide gass under isobarisk, isotermiske og adiabatiske prosesser

I kjernen av nesten en hvilken som helst varmemaskin er en termodynamisk fenomen som arbeidet utført av gassen under ekspansjon eller kontraksjon. Det er verdt å huske at i fysikk på jobb refererer til et kvantitativt mål, karakteriserer virkningen av visse krefter på kroppen. I samsvar med arbeidsgass, som er en forutsetning for å oppfylle for å endre sitt volum, er det ikke noe annet enn et produkt av trykket av denne volumendring.

gass arbeid ved endring av dens volum kan være både isobar og isoterm karakter. I tillegg kan selve ekspansjonsprosessen være, og vilkårlig. Gass arbeid som er gjort under isobarisk utvidelse, kan finnes ved hjelp av følgende formel:

A = pΔV,

hvori p - kvantitativt karakteristisk for gasstrykket, og AVs - Forskjellen mellom den opprinnelige og endelige volum.

Fremgangsmåte som angitt i ekspansjon av gassen i fysikken vanligvis representeres som en sekvens av individuelle den isobare og isokorisk prosess. Sistnevnte er karakterisert ved at arbeidsgassen som dets kvantitative indekser er null, fordi det ikke er noen bevegelse av stempelet i sylinderen. Under slike forhold, viser det seg at arbeidsgassen ved en vilkårlig prosess, vil variere i direkte forhold til det økende volum av beholderen, i hvilken bevegelse av stempelet.

Hvis vi sammenligner det arbeidet som utføres av gassen under ekspansjon og kompresjon, kan det legges merke til at i løpet av ekspansjonsretningen av vektoren forskyvning av stempelet faller sammen med vektoren av trykk-kraften av denne gassen i seg selv, men i den skalare beregningsarbeidet som gass er positiv og av ytre krefter - negativ. Når komprimert gass under den generelle bevegelsesretning av sylinderen har samme ytre kraftvektor, slik at deres arbeid er positiv og negativ virkende gassen.

Vurdering av begrepet "arbeid gjort av gass" ville være ufullstendig hvis den ikke også påvirke og adiabatiske prosesser. Under et slikt fenomen i termodynamikk refererer til prosessen hvor det ikke er noen varmeveksling med noen ytre organer. Det er mulig, for eksempel, i det tilfelle hvor et fartøy med et arbeidsstempel er forsynt med varmeisolering. I tillegg kan gasskompresjon eller ekspansjonsprosesser likestilles med adiabatisk hvis tids endringer i gassvolumet er langt mindre enn det tidsintervall under hvilket termisk likevekt oppstår mellom gassen og de omkringliggende organer.

Det mest vanlig forekommende i hverdagen adiabatisk prosess kan betraktes som arbeidet av stempelet i forbrenningsmotoren. Essensen i denne prosessen er følgende: som vi kjenner fra termodynamikkens første lov, endringen i indre energi av gass er kvantitativt lik arbeidsstyrken, styrt utenfra. Dette arbeidet er i dens retning er positiv, og derfor den indre energi i gassen vil øke, og temperaturen stiger av seg selv. Under slike startbetingelser, er det klart at under adiabatisk gassekspansjonsarbeidet vil oppstå på grunn av reduksjon av sin indre energi, henholdsvis temperaturen i denne prosessen vil avta.