Question

Почему работа газа и рабоота внешних сил равны по значению, но противоположны по знаку?​

Answer 1

Потому что имеют противоположное направление.

Answer 2

Работа газа и работа внешних сил в термодинамике обычно рассматриваются в контексте процессов с изменением объема системы. Понимание этой концепции связано с понятием работы и первого закона термодинамики.

1. Работа газа: При изменении объема газа в контейнере происходит совершение работы газом либо над окружающей средой, либо над газом самим собой (компрессия или расширение). Если газ расширяется, то он совершает положительную работу, передавая свою энергию окружающей среде. Если газ сжимается, то внешние силы совершают работу над газом, и работа считается отрицательной. Это объясняется тем, что в случае расширения газ сам выполняет работу, "выдавая" свою энергию, а при сжатии газу требуется энергия из внешних источников.

2. Работа внешних сил: Когда на газ оказываются внешние силы (например, давление на поршень контейнера), они могут изменять объем газа. Если внешние силы сжимают газ, то они выполняют положительную работу над газом, передавая ему энергию. Если же внешние силы позволяют газу расшириться, то газ выполняет работу над внешними силами, и работа считается отрицательной.

Таким образом, работа газа и работа внешних сил равны по значению, но имеют противоположные знаки в зависимости от того, кто выполняет работу (газ или внешние силы) и в каком направлении происходит изменение объема.