Какова работа газа и работа внешних сил в данном процессе, изображенном на графике К19, где представлена зависимость

Тема занятия: Работа газа и работа внешних сил на графике давления-объема

Разъяснение: На графике К19 изображена зависимость давления газа от объема. Чтобы понять, какую работу выполняет газ и внешние силы в этом процессе, нам необходимо изучить площадь под графиком.

1. Работа газа: Площадь под графиком (между кривой и осью объема) представляет собой работу, выполняемую газом. В данном случае, это будет положительная работа, так как график находится выше оси объема. Работа газа вычисляется формулой: работа = площадь под графиком.

2. Работа внешних сил: Обратите внимание на площадь над графиком (между кривой и осью объема). Эта область представляет собой работу, совершаемую внешними силами на газ. В данном случае, это будет отрицательная работа, так как площадь находится ниже оси объема. Работа внешних сил также вычисляется формулой: работа = площадь над графиком.

Демонстрация: Пусть площадь под графиком составляет 20 Дж, а площадь над графиком равна -10 Дж. Тогда работа газа составляет 20 Дж, а работа внешних сил равна -10 Дж.

Совет: Чтобы лучше понять работу газа и внешних сил на графике давления-объема, полезно взглянуть на механическую аналогию. Представьте себе, что вы расширяете или сжимаете газовый цилиндр, и давление газа меняется. Работа газа будет положительной, если газ расширяется и делает работу на окружающее пространство, и отрицательной, если газ сжимается и работает против внешних сил.

Практика: На графике К19 площадь под кривой составляет 30 Дж, а площадь над кривой равна -20 Дж. Найдите работу газа и работу внешних сил в данном процессе.