Скориставшись графічним зображенням ізобарного процесу в системі координат р, V(див. мал. 67), ми побачимо, що робота газу дорівнює площі прямокутника висотою р і основою V2 — V1. Якщо газ ізобарно стискається, в цьому випадку роботу виконують над ним зовнішні сили, збільшуючи його потенціальну енергію. Графічно ця робота виражається тією самою площею. Під час зміни об'єму часто змінюється і його тиск. Як у цьому випадку знайти роботу? Для обчислення роботи скористаємося графічним методом. Можна показати, що при будь-якому процесі виконана газом робота чисельно дорівнює площі, обмеженій графіком цього процесу в системі координат р, V, віссю абсцис і двома ординатами. Графічний спосіб визначення роботи газу широко застосовують у теплотехніці під час конструювання теплових двигунів і тому доцільно ознайомитися з його застосуванням для ізотермічного процесу. (У випадку ізохорного процесу V = const і газ роботи не виконує.) Графік ізотермічного процесу (Т = const) в системі координат р, V зображається рівнобічною гіперболою АВ (мал. 68, а). Робота газу, який розширюється ізотермічно, чисельно дорівнює площі фігури, обмеженої графіком залежності р від V, віссю V і ординатами, що відповідають тискам р1 і р2 в початковому і кінцевому станах газу. Це твердження можна легко довести, якщо розбити площу криволінійної фігури, обмеженої гіперболою, вертикальними лініями на ряд вузьких ділянок (мал. 68, б). За дуже малої зміни об'єму AV можна припустити, що тиск на кожній окремій ділянці сталий, або, інакше кажучи, що він змінюється в ході процесу стрибками під час переходу від однієї ділянки до другої. Тому
|