Проще всего вначале вычислить не работу силы , действующей на газ со стороны внешнего тела (поршня), а работу, которую совершает сила давления газа, действуя на поршень с силой . согласно третьему закону ньютона . модуль силы, действующей со стороны газа на поршень, равен , где p - давление газа, а s - площадь поверхности поршня. пусть газ расширяется изобарно и поршень смещается в направлении силы на малое расстояние . так как давление газа постоянно, то работа газа равна: эту работу можно выразить через изменение объема газа. начальный его объем v1=sh1, а конечныйv2=sh2. поэтому где - изменение объема газа. при расширении газ совершает положительную работу, так как направление силы и направление перемещения поршня .
Вспомните насос для велосипеда. есть поршень который движется в корпусе. также есть отверстие в котором есть клапан и при движении поршня в одну сторону клапан открывается и в него поступает воздух, при движении в другую сторону клапан закрывается и воздух идет в трубку для накачки колеса. Воздух из колеса не идет обратно в насос потому что там есть ниппель и пропускает воздух только в одном направлении. В идеале в насосе должно быть два клапана, которые закрывают отверстие для подачи воздуха/жидкости в него и потом открывает линию в которую нам нужно этот воздех/житкость задавить. То есть насос создает большее! давление и проталкивает жидкость/воздух в нужное нам направление.
