При изменении объёма газа, газ совершает работу.

При изобарическом процессе работа определяется как?A?=?p?V, где

A?? работа газа [Дж],

p?? давление газа [Па],

?V?? изменение объёма [м3].

Отсюда видно, что если объём газа не меняется, то есть ?V?= 0, то работа не совершается.

При расширении газа его работа положительна.

При сжатии газа работа отрицательна.

Работа, совершаемая газом, равна площади под графиком на?PV?диаграмме. На рисунке работа равна площади трапеции:

Внутренняя энергия идеального газа есть сумма кинетических энергий его частиц (энергией взаимодействия частиц пренебрегаем).

Внутренняя энергия идеального газа определяется формулой?U?=??, где:

U?? внутренняя энергия [Дж],

T?? температура газа в Кельвинах [К],

k?? постоянная Больцмана, равная 1,38 10–23?[Дж/К].

Первое начало термодинамики представляет собой закон сохранения энергии, в применении к тепловым явлениям. Оно гласит, что тепло, полученное газом, идет на изменение внутренней энергии и совершение работы.

Q?= ?U?+?A, где

Q?? тепло, полученное газом [Дж],

?U?? изменение внутренней энергии [Дж],

A?? работа газа [Дж].

Адиабатический?процесс?— термодинамический процесс, при котором система не обменивается теплотой с окружающим пространством.

В первом начале термодинамики при адиабатическом процессе необходимо положить?Q?= 0.

Коэффициент полезного действия (КПД)?— отношение полезно использованной энергии газа, ко всей полученной энергии:

где

??? коэффициент полезного действия, КПД,

QH?? количество теплоты, полученное от нагревателя [Дж],

QX?? количество теплоты, отданное холодильнику [Дж].

Цикл?Карно?— максимально возможный КПД любой тепловой машины.

КПД цикла Карно определяется температурами нагревателя и холодильника.

где

??? коэффициент полезного действия , КПД,

ТН?? температура нагревателя [К],

ТХ?? температура холодильника [К].