Давление газа, работа газа.

Question

И так, представим себе газ его давление 10 атмосфер, это значит, что, чтобы понизить его давление до атмосферного, его нужно расширить в 10 раз. Теперь сделаем так, чтобы он совершал работу засунем капсулу в трубу и поставим пластинку, которую он будет двигать. A=FS, следовательно работа которую он совершит будет равна 5*10^5*V. У нас получается формула A=FS. F=S (площадь капсулы) P (средне и оно равно Pнач. +Pкон. /2, что можно упростить до Pнач. /2) . S (расстояние) =L (капсулы) *P/10^5 (Па) . = А=VP^2/2*10^5. так ладно закроем глаза на то, что это совсем не похоже на формулу внутренней энергии газа. Но представим что у нас нет атмосферного давления, тогда мы будем делить не на бесконечность а на ноль и получается, что газ будет расширится и толкать поршень бесконечно. Ну теперь «объясняйте что не так? » И «как правильно? »

Answer 1

получается, что газ будет расширится и толкать поршень бесконечно

А так и получается.
Потому что нулевое давление будет только при нулевой плотности или при нулевой температуре.
Расширение будет продолжаться бесконечно.

Но работа газа равна не бесконечности, а его внутренней энергии.

Answer 2

Если PV = const и объем растет линейно, то давление падает как 1/x, а не просто линейно. Поэтому при интегрировании будут логарифмы, а не средне арифметическое начального и конечного значений. В пределе бесконечность, правильно, ведь газ подогревается до постоянной температуры. Иначе он остынет.