En cualquier instante durante este proceso la fuerza ejercida por el pistón sobre el gas es
sólo infinitesimalmente menor que la ejercida por
el
gas sobre el pistón; esta última no es
sino el producto de la presión
P
del gas por
el
área
A
del pistón. Como la fuerza actúa en
dirección del movimiento del pistón, el trabajo hecho por el gas sobre el pistón al moverse
éste la distancia
dx,
es
d'W=PAdx
(1.6.1.)
Pero
Adx
=
dV
, el cambio en el volumen del gas cuando el pistón se mueve la distancia
dx.
Se tiene por lo tanto,
(1.6. lb)
Esta ecuación muestra que
d 'W
es positivo cuando
dV
es positivo; es decir se trata de una
expansión y el volumen aumentará y d'
W
es negativo cuando
dV
es negativo; en este
caso se trata de una compresión y el volwnen disminuirá.
Integrando la ecuación (1.6. lb) entre los estados inicial
i
y
final
f
se encuentra que el
trabajo total es,
J
I , JI
~~I
=
,d W
=
, PdV
(1.6.lc)
Esta integral es el área bajo la curva representativa de la trayectoria del proceso en el
diagrama
VP.
Dado que los estados
i
y
f
pueden unirse por di versas trayectorias, la integral
tendrá un valor diferente para cada trayectoria; por lo tanto, el trabajo, al depender del
proceso,
no es una variable termodinámica.
p
+--~------o,--'"
V
V,
VI
16
1...,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24 26,27,28,29,30,31,32,33,34,35,...312