чему равна работа газа при расширении и сжатии газа?(формулы)

Работа газа при расширении или сжатии зависит от того, как происходит изменение объема и давления. Для того чтобы найти работу, выполненную газом, можно использовать разные формулы в зависимости от типа процесса (изотермический, изобарный, адиабатный и т.д.).

1. Для изобарного процесса (постоянное давление):
   В этом случае работа газа определяется выражением:

   $$A = P \cdot (V_2 - V_1)$$

   где:

   • $P$ — постоянное давление,

   • $V_1$ и $V_2$ — начальный и конечный объемы газа.

   Эта формула показывает, что работа газа пропорциональна изменению объема при постоянном давлении.

2. Для изотермического процесса (постоянная температура):
   В случае изотермического процесса работа газа вычисляется по формуле:

   $$A = nRT \ln \left( \frac{V_2}{V_1} \right)$$

   где:

   • $n$ — количество вещества (молей),

   • $R$ — универсальная газовая постоянная,

   • $T$ — температура (постоянная),

   • $V_1$ и $V_2$ — начальный и конечный объемы газа.

   В этой формуле используется логарифм, поскольку давление и объем меняются по закону Бойля-Мариотта при постоянной температуре.

3. Для адиабатного процесса (без теплообмена):
   Для адиабатного процесса, где не происходит теплообмена с окружающей средой, работа вычисляется по формуле:

   $$A = \frac{p_2 V_2 - p_1 V_1}{\gamma - 1}$$

   где:

   • $p_1$ и $p_2$ — начальное и конечное давление,

   • $V_1$ и $V_2$ — начальный и конечный объемы,

   • $\gamma$ — показатель адиабаты (отношение теплоемкостей).

4. Для изохорного процесса (постоянный объем):
   Если процесс изохорный (объем не меняется), то работа газа равна нулю, так как нет изменения объема:

   $$A = 0$$

   Поскольку работа газа зависит от изменения объема, если объем не меняется, то и работа не выполняется.

Эти формулы дают точное представление о работе газа в зависимости от условий процесса.