Номер 2, страница 200, часть 1 - гдз по физике 10 класс учебник Кронгарт, Казахбаева

2. Как, используя график какого-либо процесса на $\text{pV}$-диаграмме, можно определить работу, совершаемую газом? В каком случае эта работа положительна, а в каком — отрицательна?

Работу, совершаемую газом в ходе термодинамического процесса, можно определить с помощью графика этого процесса на $p-V$-диаграмме (диаграмме в координатах давление-объем). Работа газа при изменении его объема от начального значения $V_1$ до конечного $V_2$ численно равна площади фигуры, расположенной под графиком процесса, и ограниченной осью объемов $\text{V}$ и вертикальными линиями, соответствующими $V_1$ и $V_2$. Математически это выражается через интеграл: $A = \int_{V_1}^{V_2} p(V) \, dV$.

Знак работы зависит от направления изменения объема. Работа, совершаемая газом, является положительной ($A>0$), когда газ расширяется, то есть его объем увеличивается ($\Delta V = V_2 - V_1 > 0$). В этом случае газ совершает работу над окружающими телами. На $p-V$-диаграмме такой процесс соответствует движению из состояния с меньшим объемом в состояние с большим объемом (слева направо). Наоборот, работа газа отрицательна ($A<0$), когда над газом совершают работу внешние силы, сжимая его. При этом объем газа уменьшается ($\Delta V = V_2 - V_1 < 0$), а на $p-V$-диаграмме процесс идет справа налево. В случае изохорного процесса, когда объем газа не изменяется ($\Delta V = 0$), работа газа равна нулю.

Ответ: Работу, совершаемую газом, можно определить как численное значение площади фигуры под графиком процесса на $p-V$-диаграмме. Эта работа положительна, когда газ расширяется (объем увеличивается, процесс на диаграмме идет вправо), и отрицательна, когда газ сжимается (объем уменьшается, процесс на диаграмме идет влево).