Работа в термодинамике
В термодинамике рассматривается не движение тела как целого, а лишь относительное изменение частей термодинамической системы, в результате которого меняется её объём.
Работа в термодинамике равна изменению внутренней энергии тела. Вычислим работу, совершаемую газом при его действии на поршень с силой , равной по величине и противоположной по направлению силе , действующей па газ со стороны поршня (рис. 74): (согласно третьему закону Ньютона), , где — давление газа, a — площадь поверхности поршня. Если перемещение поршня в результате расширения мало, то давление газа можно считать постоянным и работа газа равна:
Если газ расширяется, он совершает положительную работу, так как перемещение поршня совпадает по направлению с силой . Если газ сжимается, то работа газа отрицательна, поскольку перемещение поршня противоположно силе . В формуле (2.22) появится знак «минус»: , поскольку (см. рис 75). Работа внешних сил , наоборот, положительна при сжатии газа и отрицательна при расширении: .
Совершая над газом положительную работу, внешние тела передают ему часть своей энергии. При расширении газа внешние тела отбирают у газа часть его энергии — работа внешних сил отрицательна.
На графике зависимости давления от объёма работа определяется как площадь, ограниченная кривой , осью и отрезками и , равными давлениям в начальном и в конечном состояниях, как для изобарного, так и для изотермического процессов (рис. 76 а, б).
Эта лекция взята со страницы лекций по всем темам предмета физика:
Возможно эти страницы вам будут полезны:
Теплообмен в физике |
Количество теплоты в физике |
Первый закон термодинамики в физике |
Уравнение теплового баланса в физике |