Tại sao áp suất luôn âm trong công thức w = -P DeltaV?

Tại sao áp suất luôn âm trong công thức w = -P DeltaV?
Anonim

Áp lực là KHÔNG BAO GIỜ tiêu cực, bao giờ hết. Nó luôn luôn, luôn luôn tích cực (bạn không thể "không áp dụng" áp lực hoặc truyền "năng lượng âm"), và trong trường hợp công việc có thể tích áp suất, trong hầu hết các trường hợp, bên ngoài áp lực là không thay đổi và nó là nội bộ áp lực có thể thay đổi.

Công việc được định nghĩa đối với hệ thống hoặc môi trường xung quanh. Trong trường hợp của bạn, kể từ khi #w = -PDeltaV #, công việc được xác định từ quan điểm của hệ thống và luật đầu tiên của nhiệt động lực học được viết:

#DeltaE = q + w = q - PDeltaV #

Và cho hai trường hợp (# DeltaV ##(+)# hoặc là #(-)#), chúng tôi chỉ định một dấu âm cho phương trình làm việc áp suất-thể tích để phù hợp với các dấu hiệu.

TRƯỜNG HỢP 1: #DeltaV> 0 #

  • Khi hệ thống không áp suất-khối lượng làm việc trên môi trường xung quanh, hệ thống mở rộng và công việc là tiêu cực đối với hệ thống.

MỞ RỘNG công việc BỞI hệ thống TRÊN môi trường xung quanh:

#underbrace (w) _ ((-)) = - underbrace (P) _ ((+)) underbrace (DeltaV) _ ((+)) #

Như vậy, năng lượng là phát hành từ hệ thống trong kịch bản này.

TRƯỜNG HỢP 2: #DeltaV <0 #

  • Khi hệ thống đã hoàn thành công việc áp suất trên nó, hệ thống nén, và công việc là tích cực đối với hệ thống.

CÔNG CỤ TRÊN hệ thống theo môi trường xung quanh:

#underbrace (w) _ ((+)) = - underbrace (P) _ ((+)) underbrace (DeltaV) _ ((-)) #

Như vậy, năng lượng là hấp thụ vào hệ thống trong kịch bản này.

Và nếu bạn muốn tự nhầm lẫn, bạn có thể xác định công việc từ quan điểm của môi trường xung quanh, và sau đó #w = PDeltaV #, với #DeltaE = q - w # thay vào đó … Trong cả hai trường hợp, #P> 0 #, luôn luôn.