РУҚА
Тапсырма № 5 · ОГЭ

Механическая работа газа

Работа газа при расширении и сжатии: знак, формулы и площадь под графиком
2 мин чтенияҚиындық: Обновлено 29 қыркүйек 2026

Работа газа — это энергия, которую газ передаёт окружающим телам при изменении своего объёма. При расширении газ обычно совершает положительную работу, а при сжатии работа газа отрицательна.

Механическая работа газа
Работа газа — физическая величина, равная произведению давления газа на изменение его объёма при постоянном давлении; при переменном давлении она определяется площадью под графиком зависимости давления от объёма \(p(V)\). Работа является частью изучения термодинамики.

Формула работы газа

Если давление постоянно, работу находят по формуле:

\[A = p(V_2 - V_1) = p\Delta V\]

Здесь \(p\) — давление газа, \(V_1\) — начальный объём, \(V_2\) — конечный объём. В СИ давление измеряют в паскалях, объём — в кубических метрах, поэтому работа получается в джоулях. Если давление меняется, используют площадь под линией процесса на графике \(p(V)\) или записывают \(A=\int_{V_1}^{V_2}p\,dV\).

Знак работы

  • При расширении: \(V_2>V_1\), поэтому \(A>0\) — газ совершает работу над внешними телами.
  • При сжатии: \(V_2<V_1\), поэтому \(A<0\) — внешние тела совершают работу над газом.
  • При неизменном объёме: \(V_2=V_1\), поэтому \(A=0\).
№
Пример

Газ расширился при постоянном давлении \(p=200\,000\) Па от \(V_1=0{,}01\,\text{м}^3\) до \(V_2=0{,}03\,\text{м}^3\). Тогда \(A=p(V_2-V_1)=200\,000\cdot0{,}02=4\,000\) Дж. Работа положительна, потому что газ расширяется.

!
Не путайте

Работа газа и работа внешних сил при одном и том же процессе имеют противоположные знаки: при расширении работа газа положительна, а работа внешних сил отрицательна.

Проверь себя

Газ сжимают, и его объём уменьшается. Каков знак работы газа?

Главное за минуту

Главное

  • Работа газа при постоянном давлении вычисляется по формуле \(A=p\Delta V\).
  • Расширение даёт положительную работу, сжатие — отрицательную, неизменный объём — нулевую.
  • На графике \(p(V)\) работа равна площади под графиком процесса.