Operasi gas di bawah isobaric, isotermal dan proses adiabatik

Di tengah-tengah operasi mesin hampir mana-mana adalah fenomena termodinamik, seperti kerja yang dilakukan oleh gas semasa pengembangan atau pemampatan. Di sini perlu diingat bahawa dalam fizik, ukuran kuantitatif ditakrifkan sebagai kerja, mencirikan tindakan sesuatu kuasa pada badan. Selaras dengan ini, kerja gas, syarat yang diperlukan untuk pemenuhannya adalah perubahan dalam jumlahnya, adalah tidak lain daripada produk tekanan terhadap perubahan dalam jumlah ini.

Kerja gas dengan perubahan dalam jumlahnya boleh menjadi isobaric dan isothermal. Di samping itu, proses pengembangan sebenar boleh menjadi sifat sewenang-wenangnya. Kerja gas, yang berlaku di bawah pembesaran isobar, boleh didapati dengan formula berikut:

A = pΔV,

Di mana p ialah ciri kuantitatif tekanan gas, dan ΔV adalah perbezaan antara volum permulaan dan akhir.

Proses pembesaran gas sewenang-wenang dalam fizik biasanya diwakili sebagai urutan proses isobaric dan isochoric individu. Yang terakhir dicirikan oleh hakikat bahawa kerja gas, seperti petunjuk kuantitatifnya, sifar, kerana omboh tidak bergerak di dalam silinder. Di bawah keadaan sedemikian, ternyata bahawa operasi gas dalam proses sewenang-wenangnya akan berubah secara proporsi langsung kepada peningkatan jumlah kapal di mana piston bergerak.

Jika kita membandingkan kerja yang dilakukan oleh gas semasa pengembangan dan pemampatan, maka boleh diperhatikan bahawa apabila memperluaskan arah vektor anjakan omboh bertepatan dengan vektor tekanan tekanan gas ini sendiri, oleh itu dalam kalkulus skalar kerja gas adalah positif, dan daya luaran adalah negatif. Apabila gas dimampatkan dengan arahan umum sesaran silinder, vektor kuasa luaran bertepatan, dan karenanya kerja mereka adalah positif, dan kerja gas adalah negatif.

Pertimbangan konsep "kerja yang dilakukan oleh gas" akan tidak lengkap, jika tidak mempengaruhi juga proses adiabatik. Fenomena ini dalam termodinamik difahami sebagai suatu proses di mana tidak ada pertukaran panas dengan mana-mana badan luar. Ini mungkin, sebagai contoh, dalam kes apabila kapal dengan omboh kerja disediakan dengan penebat haba yang baik. Di samping itu, proses pemampatan atau pengembangan gas boleh disamakan dengan adiabatik jika masa perubahan dalam isipadu gas jauh lebih rendah daripada selang masa di mana keseimbangan terma di antara badan-badan di sekitarnya dan gas berlaku.

Proses adiabatik yang paling kerap dalam kehidupan seharian dapat dianggap sebagai kerja omboh dalam enjin pembakaran dalaman. Inti dari proses ini adalah seperti berikut: seperti yang diketahui dari undang-undang termodinamik pertama, perubahan dalam tenaga dalaman gas akan dalam segi kuantitatif sama dengan kerja-kerja angkatan yang diarahkan dari luar. Kerja ini dalam arahnya adalah positif, dan oleh itu tenaga dalaman gas akan bertambah, dan suhunya akan meningkat. Di bawah keadaan awal sedemikian, adalah jelas bahawa di bawah pengembangan adiabatik, gas akan berfungsi dengan mengurangkan tenaga dalamannya, masing-masing, suhu dalam proses ini akan berkurang.