Поиск работы для газа также можно несколько упростить. Попробуем в координатах нарисовать график изобарического процесса и найти работу газа. Пусть газ находится в состоянии (давление и объём ), далее газ изобарически перевели в состояние (давление и объём ). Тогда по определению работы газа
Геометрически, произведение давления на разность объёмов численно равна площади прямоугольника, ограниченного сверху прямой (процессом), а снизу осью. В целом, эту логику можно расширить на любые процессы, тогда работа газа численно равна площади под кривой в координатах .
Также в рамках школьной физики присутствует условное деление циклов на прямые и обратные:
Прямой цикл – круговой, в котором рабочее тело совершает положительную работу за счёт сообщённой ему теплоты.
Обратный цикл — круговой, в котором рабочее тело совершает отрицательную работу.
Анализируя вопрос о положительной и отрицательной работе, сводится к вопросу о соотношении между начальным и конечным объёмами, если:
— газ расширяется, работа положительна, — газ сжимается, работа отрицательна.Для графиков можно использовать следующую логику: в случае, если площадь под графиком расширения газа больше соответствующей площади для сжатия, значит цикл — прямой, если наоборот — обратный. Таким образом, разница в прямом и обратном цикле может быть в очерёдности процессов. Так, прямой процесс, в нашем примере, — это 1-2-3-4-1, а обратный — 1-4-3-2-1.
Вывод: в задачах на циклические процессы нужно быть очень внимательным при прочтении, т.к. часть слов будет иметь глубокий физический смысл. Лучше всего процессы в таких задачах прорисовывать на графиках в координатах . Если график уже есть, то это к лучшему. Определяемся с конкретными изопроцессами, заданными в задаче, и используем это знание или через уравнение Менделеева-Клапейрона, или через первое начало термодинамики.
