В базе деятельности фактически хоть какой термический машины лежит такое термодинамическое явление, как работа, совершаемая газом при расширении либо сжатии. Тут стоит вспомнить, что в физике под работой понимается количественная мера, характеризующая действие определенной силы на тело. В согласовании с этим работа газа, нужным условием для совершения которой является изменение его объема, есть не что другое, как произведение давления на это изменение объема.

Работа газа при изменении его объема может носить как изобарный, так и изотермический нрав. Не считая того, фактически расширительный процесс может носить и случайный нрав. Работу газа, которая совершается при изобарном расширении, можно отыскать по последующей формуле:

A=pΔV,

в какой p – количественная черта давления газа, а ΔV – разность меж исходным и конечным объемом.

Процесс случайного расширения газа в физике обычно представляют как последовательность отдельных изобарных и изохорных процессов. Последние характеризуются тем, что работа газа, как и ее количественные характеристики, равна нулю, так как перемещения поршня в цилиндре не происходит. При таких критериях выходит, что работа газа при случайном процессе будет изменяться в прямой зависимости от роста объема сосуда, в каком происходит движение поршня.

Если ассоциировать работу, совершаемую газом при расширении и сжатии, то можно отметить, что при расширении направление вектора перемещения поршня совпадает с вектором силы давления этого самого газа, потому в скалярном исчислении работа газа положительна, а наружных сил – отрицательна. При сжатии газа с общим направлением перемещения цилиндра совпадает уже вектор наружных сил, потому их работа положительна, а работа газа отрицательна.

Рассмотрение понятия «работа, совершаемая газом» будет неполным, если не затронуть также и адиабатные процессы. Под таким явлением в термодинамике понимается процесс, когда отсутствует термообмен с какими-либо наружными телами. Это может быть, к примеру, в этом случае, когда сосуд с работающим поршнем обеспечен неплохой термоизоляцией. Не считая того, процессы сжатия либо расширения газа могут быть приравнены к адиабатным в этом случае, если время конфигурации объема газа намного меньше того временного отрезка, за который наступает термическое равновесие меж окружающими телами и газом.

Более нередко встречающимся в ежедневной жизни адиабатным процессом можно считать работу поршня в бензиновом двигателе. Сущность этого процесса состоит в последующем: как понятно из первого закона термодинамики, изменение внутренней энергии газа будет в количественном отношении равно работе сил, направленных снаружи. Эта работа по собственному направлению положительна, потому и внутренняя энергия газа будет возрастать, а температура его самого повышаться. При таких начальных критериях понятно, что при адиабатном расширении работа газа будет происходить за счет уменьшения его внутренней энергии, соответственно, температура в рамках этого процесса будет уменьшаться.