Чему равна работа внешних сил, действующих на газ?

Проще всего вначале вычислить не работу силы, действующей на газ со стороны внешнего тела (поршня), а работу, которую совершает сила давления газа, действуя на поршень с силой. Согласно третьему закону Ньютона. Модуль силы, действующей со стороны газа на поршень, равен, где p - давление газа, а S - площадь поверхности поршня. Пусть газ расширяется изобарно и поршень смещается в направлении силы на малое расстояние. Так как давление газа постоянно, то работа газа равна:

Эту работу можно выразить через изменение объема газа. Начальный его объем V1=Sh1, а конечныйV2=Sh2. Поэтому

где - изменение объема газа.

При расширении газ совершает положительную работу, так как направление силы и направление перемещения поршня совпадают.