Работа при изменении объема газа

Газ оказывает давление на любую стенку сосуда. Если стенка подвижна (например, поршень на рис. 1), то сила давления F совершит работу A, переместив поршень на расстояние DL.

Если DL невелико, то давление газа останется примерно постоянным. Тогда работа будет равна:

A = F · DL · cosa = P · S · DL,
где S - площадь поршня,
a - угол между направлением силы и перемещением поршня (a = 0).

Произведение S · DL равно изменению объема газа DV от начального V₁ до конечного V₂ значения, т.е. S · DL =DV = V₁ - V₂. Тогда

A = P · (V₂ - V₁) = P · DV.

В изобарном процессе расширения газа P = const. Следовательно, при любом сколь угодно большом увеличении объема сила давления газа на поршень будет постоянной, и формула работы сохранит свой вид

A = P · (V₂ - V₁).