Hemen hemen her ısı motorunun aktivitesi, genleşme veya sıkıştırma sırasında bir gazın yaptığı iş gibi termodinamik bir fenomene dayanır. Burada fizikte işin, bir cisim üzerindeki belirli bir kuvvetin hareketini karakterize eden nicel bir ölçü olarak anlaşıldığını hatırlamakta fayda var. Buna göre, gerekli koşulu hacminin değişmesi olan bir gazın işi, basıncın ve hacimdeki bu değişimin çarpımından başka bir şey değildir.
Haciminde değişiklik olan bir gazın işi hem izobarik hem de izotermal olabilir. Ek olarak, genişleme sürecinin kendisi de keyfi olabilir. İzobarik genişleme sırasında bir gazın yaptığı iş aşağıdaki formül kullanılarak bulunabilir:
A=pΔV, burada p, gaz basıncının nicel bir özelliğidir ve ΔV, ilk ve son hacim arasındaki farktır.
Fizikte keyfi gaz genleşme süreci genellikle ayrı izobarik ve izokorik süreçlerin bir dizisi olarak temsil edilir. İkincisi, gazın çalışmasının ve nicel göstergelerinin sıfıra eşit olmasıyla karakterize edilir, çünkü piston silindir içinde hareket etmez. saatbu koşullar altında, gazın keyfi bir süreçteki işinin, pistonun hareket ettiği kabın hacmindeki artışla doğru orantılı olarak değişeceği ortaya çıkıyor.
Genleşme ve sıkıştırma sırasında bir gazın yaptığı işi karşılaştırırsak, genişleme sırasında piston yer değiştirme vektörünün yönünün bu gazın basınç kuvvetinin vektörü ile çakıştığı not edilebilir, bu nedenle, skaler hesapta gazın işi pozitif, dış kuvvetler negatiftir. Gaz sıkıştırıldığında, dış kuvvetlerin vektörü zaten silindirin genel hareket yönü ile çakışır, bu nedenle çalışmaları pozitif ve gazın işi negatiftir.
Bir gazın yaptığı iş kavramının ele alınması, adyabatik süreçlere de değinmezsek eksik kalacaktır. Termodinamikte, böyle bir fenomen, herhangi bir dış cisimle ısı alışverişi olmadığında bir süreç olarak anlaşılır.
Bu, örneğin, çalışan bir pistona sahip bir kapta iyi bir ısı yalıtımı sağlandığında mümkündür. Ek olarak, gazın hacmindeki değişim zamanı, çevreleyen cisimler ve gaz arasında termal dengenin meydana geldiği zaman aralığından çok daha azsa, bir gazın sıkıştırma veya genleşme süreçleri adyabatik olarak eşitlenebilir.
Günlük hayatta en yaygın adyabatik süreç, içten yanmalı bir motordaki bir pistonun çalışması olarak düşünülebilir. Bu sürecin özü şu şekildedir: Termodinamiğin birinci yasasından bilindiği gibi gazın iç enerjisindeki değişim.dışarıdan yönlendirilen kuvvetlerin çalışmasına nicel olarak eşit olacaktır. Bu iş kendi yönünde pozitiftir ve bu nedenle gazın iç enerjisi artacak ve sıcaklığı yükselecektir. Bu tür başlangıç koşulları altında, adyabatik genişleme sırasında gazın işinin sırasıyla iç enerjisindeki bir azalma nedeniyle gerçekleşeceği ve bu süreçteki sıcaklığın azalacağı açıktır.
