На диаграмме p-V изображён термодинамических цикл чему равна полезная работа совершенная газом за цикл
В термодинамическом процессе работа газа за цикл можно определить как площадь, заключённую между диаграммой \(p-V\) и осью объёма (\(V\)). На диаграмме \(p-V\) на горизонтальной оси откладывается объём, а на вертикальной — давление.
Если газ совершает полный цикл, то работа, выполненная газом, равна площади, ограниченной циклами в графике:
- Положительная работа (когда газ расширяется) — это та часть площади, где давлениe (p) высоко и объем (V) увеличивается.
- Отрицательная работа (когда газ сжимается) — это та часть площади, где объем уменьшается, и работа осуществляется над газом.
Полезная работа, совершённая газом за один цикл, равна:
\[ A = W_{\text{выталкивающая}} - W_{\text{выталкиваемая}} \]
Или проще:
\[ A = \text{Площадь} \]
Если график замкнут, то площадь всего цикла даст итоговую полезную работу. Она может быть рассчитана с помощью геометрических формул в зависимости от формы цикла. Например, для прямоугольника будет:
\[ A = p \cdot \Delta V \]
где \(\Delta V\) — изменение объёма.
Таким образом, полезная работа газа за цикл непосредственно связана с площадью, заключённой в диаграмме \(p-V\), показанной на графике.
