Quando a pressão exercida sobre o sistema não for constante, o trabalho poderá ser calculado pela área do gráfico de pressão em função do volume (P x V).
O trabalho é a propriedade mais fundamental da termodinâmica, e é definido como o movimento contra uma força oposta. Trabalho é realizado, por exemplo, quando um peso é levantado contra a força da gravidade.
Trabalho nulo, quando o trabalho é igual a zero; Trabalho potente/motor, quando a força e o deslocamento estão no mesmo sentido; Trabalho resistente, quando a força e deslocamento possuem sentidos contrários (geralmente representado por T= -F.d).
- Se o gás se expande, ΔV > 0. Assim, teremos τ > 0 e dizemos que o gás realiza trabalho; - Se o gás se contrai, ΔV < 0. ... - Se o volume do gás não varia (transformação isovolumétrica), ΔV = 0.
Assim como para os sistemas mecânicos, o trabalho do sistema será dado pelo produto da força aplicada no êmbolo com o deslocamento do êmbolo no cilindro: Assim, o trabalho realizado por um sistema, em uma tranformação com pressão constante, é dado pelo produto entre a pressão e a variação do volume do gás.
O trabalho necessário para comprimir ou expandir a amostra de ar é simplesmente o produto da força (pressão multiplicada pela área) pela distância percorrida pelo pistão, durante a qual a força foi aplicada: .
Uma força realiza trabalho positivo se possui uma componente vetorial no mesmo sentido do deslocamento, e realiza trabalho negativo quando possui uma componente vetorial no sentido oposto.
- A termodinâmica estuda os fenômenos que lidam com temperatura, calor e pressão, analisando as propriedades da matéria em condições específicas. Em outras palavras, ela estuda as variações macroscópicas e microscópicas, incluindo a mudança de temperatura e de pressão de um conjunto de partículas.
Trabalho nulo: se α = 90º, uma vez que cos 90º = 0 e não há deslocamento; Trabalho resistente: quando º. O trabalho é negativo, já que o cos α assumirá valores negativos. O deslocamento e a força possuem sentidos contrários.
O trabalho realizado pela força resultante que atua sobre um corpo é igual a variação da energia cinética do corpo.