Термодинамика n; 1 - Работа на силите на натиск и преноса на топлина
Работете върху силите на налягане и преносите на топлина
Основни: Работа на силите на натиск
Работа на силите на натиск: обмен на енергия от макроскопичен произход, тоест работата на силите, определени в нашия мащаб и които се упражняват върху повърхността, ограничаваща системата.
Считаме цилиндър, затворен от подвижно бутало.
Силата на външното налягане е написана:
По време на елементарно изместване на буталото работата му струва:
Въпреки това (вариране на обема на газа,> 0 на чертежа), по този начин:
Ако (обемът намалява): работата е положителна (газът получава енергия под формата на работа).
Ако (обемът се увеличава): работата е отрицателна (газът се разширява и осигурява работа навън).
Този резултат се обобщава за всеки обем (газ, течност, твърдо вещество).
По този начин работата, получена от силите на външното налягане от термодинамична система, която вижда обема си да варира в зависимост от dV, си струва:
Метод: Случай на обратима трансформация, геометрична интерпретация на произведението
По време на обратима трансформация външното налягане е постоянно равно на вътрешното налягане, тоест на системата.
Следователно работата на силите на натиск си заслужава:
Забележка: ако обемът остане постоянен, работата на силите на натиск е нула.
Геометрична интерпретация на произведението:
Тук и:
газът получава отрицателна работа (осигурява енергия под формата на работа навън, тъй като се отпуска).
Самолетът (P, V) се нарича равнина Клапейрон (координати на Клапейрон); внимание, P е на оста y и V на оста x !
Работата зависи от изминатия път за преминаване от същото начално състояние към същото крайно състояние, както е показано на следващата фигура:
Площите, разграничени от всяка от трите криви, са различни всеки път: следователно работата, получена от системата, зависи от изминатия път и не зависи само от началното състояние и крайното състояние.