gases

Aquí realmente consideramos el trabajo ejercido por un gas a lo largo de un proceso cuasi-estático. Supongamos un gas encerrado en un contenedor rígido el cual sólo tengauna pared movible (pistón). El estado del gas encerrado está determinado por las variables (presión, volumen), y  (temperatura). La pared movible experimenta la fuerza  debido ala presión  del gas (A es el area de la sección trasversal del pistón). Para que el proceso pueda ser cuasi-estático esta fuerza debe ser compensada por una fuerza contraria,aplicado por algun dispositivo externo. Para conducir el proceso hay que disminuir y luego controlar esta fuerza compensatoria con mucho cuidado de tal forma que la pared semueve lentamente de la posición inicial  a la posición final . El trabajo que ejerce el gas está definido como el negativo del producto de la fuerza que tiene que vencer y ladistancia que recorre la pared. En nuestro caso

Para geometrías arbitrarias, esta formula toma la forma

Como podemos ver,  es positivo cuando el gas ejerce trabajo(expandiéndose), mientras que  es negativo cuando los alrededores ejercen tabajo en el sistema (comprimiendo el gas). En un sistema de coordenadas donde  se marka en la abscisay  en la ordenada (plano ), el trabajo  es igual al área bajo la curva , que representa el proceso en consideración.

Ejemplo
Tomamos como ejemplo la expansión isotérmicade  moles de un gas. Para poder calcular el trabajo ejercido por el gas durante este proceso, se necesita conocer la ecuación de estado del gas. Supongamos un gas ideal con laecuación de estado , donde  es la constante universal de los gases ideales y  es la temperatura en Kelvin. Si el gas se expande de un volumen  a un volumen , se obtiene: