Práce vykonaná ideálním plynem

Plyn uzavřený ve válcové nádobě působí na píst o obsahu S tlakovou silou o velikosti F a při zvětšování objemu koná práci . Je-li tlak plynu stálý, je stálá i tlaková síla , která má velikost . Posune-li se píst pod vlivem této síly o , vykoná plyn práci , kde  je změna objemu plynu. Práce vykonaná plynem při stálém tlaku je tedy rovna součinu tohoto tlaku a přírůstku objemu:

1.     : plyn zvětšuje svůj objem a práce vykonaná plynem je kladná

2.     : plyn zmenšuje svůj objem a práce vykonaná plynem je záporná, tj. práci koná okolí

Práci plynu lze znázornit v pV diagramu, který vyjadřuje tlak plynu jako funkci objemu. Izobarický děj je v tomto diagramu znázorněn izobarou AB a práci vykonanou plynem při izobarickém ději, při němž plyn přejde ze stavu A do stavu B, lze znázornit jako plochu obdélníka ležícího pod příslušnou izobarou AB (viz obr. 27). Z tohoto důvodu se tento diagram nazývá též pracovní diagram.

Obr. 26

Koná-li plyn práci při proměnném tlaku (např. izochorický nebo adiabatický děj), není tlaková síla působící na píst stálá. V tom případě lze předpokládat, že se objem plynu postupně zvětšuje z počáteční hodnoty  o tak malé přírůstky objemu , že tlak plynu  při každé z těchto dílčích změn lze považovat za stálý. Práci vykonanou plynem při tomto dílčím zvětšení objemu lze určit podle vztahu  (viz obr. 28). Celkovou práci vykonanou plynem při zvětšení objemu z počáteční hodnoty  na konečnou hodnotu  je rovna součtu . I v tomto případě lze práci vykonanou plynem znázornit do pV diagramu (viz obr. 29). Práce vykonaná plynem při zvětšení jeho objemu je v pV diagramu znázorněna obsahem plochy, která leží pod příslušným úsekem křivky .

Obr. 27	Obr. 28	Obr. 29