ЯК знайти роботу газу :: як змінюється обсяг газу

Робота газу здійснюється при зміні його об'єму. Саме при зміні обсягу газу приходять в рух вузли теплових двигунів, будь то двигун внутрішнього згоряння або куля в стволі рушниці. При різних процесах робота газу обчислюється по-різному.

Вам знадобиться

- манометр;
- термометр.

Інструкція

Якщо робота газу здійснюється при изобарном процесі (при постійному тиску), то для того щоб знайти роботу газу за допомогою манометра, виміряйте тиск газу. Після цього заміряйте його обсяг перед виконанням роботи і після. Знайдіть зміна обсягу газу, віднявши від кінцевого значення початкова. Після цього знайдіть добуток тиску газу на зміну його обсягу. Це і буде робота газу при постійному тиску A = p •? V.

Для ідеального газу обчислити роботу при постійному тиску можна, застосувавши рівняння Клапейрона-Менделєєва. Знайдіть роботу газу, помноживши його масу на число 8,31 (універсальну газову постійну) і зміна температури при виконанні роботи. Результат поділіть на молярну масу газу A = m • R •? T / M. При розрахунках враховуйте те, що якщо робота виконується газом (він розширюється), то вона позитивна. Якщо ж робота виконується над газом (його стискають сторонні сили), то робота негативна.

Якщо робота виконує при ізотермічному розширенні (коли температура постійна), дізнайтеся зміна обсягу газу і значення його температури. Для того щоб знайти роботу газу, помножте його масу на число 8,31 (універсальну газову постійну) і температуру при виконанні роботи. Результат поділіть на молярну масу газу. Вийшло число помножте на логарифм натуральний з відношення кінцевого і початкового обсягів газу A = m • R • T • ln (V2 / V1) / M.

У загальному випадку, щоб знайти роботу газу візьміть інтеграл з функції тиску за обсягом. Межі інтеграла - від початкового до кінцевого об'єму? PdV. Якщо є графік газового процесу в координатах (V, p), як правило, він являє собою пряму лінію, знайдіть площа трапеції обмеженою з боків лініями перпендикулярними осі Vв точках V1 і V2, знизу віссю V, а зверху графіком функції. У більш складних випадках шукається площа криволінійної трапеції.