Войдите в систему

In mechanics, work is done on an object when the force acting on it displaces the object. In thermodynamics, work done on a system can be estimated when the system's volume changes during any thermodynamic process.

Consider a gas confined to a cylinder fitted with a movable piston at one end. If the gas expands from volume V1 to volume V2, it exerts a force on the piston, such that the piston moves by a distance dr.

The work done by the gas on the piston can be expressed as

Equation1

If p is the pressure acting on the face of the piston of area A, then the force acting on the piston is

Equation2

Consequently, the work done can be expressed as

Equation3

The change in the volume of the gas dV equals Adr. Therefore, the work done by the gas on the piston when it expands from volume V1 to V2 is expressed as

Equation4

Here, the integral is only meaningful for a quasi-static process, which means a process that takes place in infinitesimally small steps, keeping the system at thermal equilibrium.

If the piston compresses the gas, the work is done on the gas, and hence conventionally, is considered negative.

Теги
Work DoneVolume ChangeThermodynamicsGas ExpansionPiston MovementPressureForceQuasi static ProcessThermal EquilibriumGas Compression

Из главы 20:

article

Now Playing

20.2 : Work Done During Volume Change

The First Law of Thermodynamics

3.5K Просмотры

article

20.1 : Термодинамические системы

The First Law of Thermodynamics

4.6K Просмотры

article

20.3 : Путь между состояниями термодинамики

The First Law of Thermodynamics

2.8K Просмотры

article

20.4 : Тепло и свободное расширение

The First Law of Thermodynamics

1.4K Просмотры

article

20.5 : Внутренняя энергия

The First Law of Thermodynamics

4.0K Просмотры

article

20.6 : Первый закон термодинамики

The First Law of Thermodynamics

3.7K Просмотры

article

20.7 : Первый закон термодинамики: решение проблем

The First Law of Thermodynamics

2.2K Просмотры

article

20.8 : Циклические процессы и изолированные системы

The First Law of Thermodynamics

2.6K Просмотры

article

20.9 : Изотермические процессы

The First Law of Thermodynamics

3.3K Просмотры

article

20.10 : Изохорные и изобарические процессы

The First Law of Thermodynamics

3.0K Просмотры

article

20.11 : Теплоемкость идеального газа I

The First Law of Thermodynamics

2.4K Просмотры

article

20.12 : Теплоемкость идеального газа II

The First Law of Thermodynamics

2.3K Просмотры

article

20.13 : Теплоемкость идеального газа III

The First Law of Thermodynamics

2.1K Просмотры

article

20.14 : Адиабатические процессы для идеального газа

The First Law of Thermodynamics

2.9K Просмотры

article

20.15 : Давление и объем в адиабатическом процессе

The First Law of Thermodynamics

2.6K Просмотры

See More

JoVE Logo

Исследования

Образование

О JoVE

Авторские права © 2025 MyJoVE Corporation. Все права защищены