圧力の物理学的単位は P(パスカル)です。 1P の圧力がかかっている状態とは、 1 m2 あたり 1N の力が作用している状態です。
エネルギーの物理学的単位は J(ジュール) です。 1N の力で 1m 移動させるときの仕事が 1J です。
したがって、 次の式が成り立ちます。
圧力 × 体積の変化 = エネルギーの変化
シリンジの注射針側を塞いで気体を入れピストンで抑え込んで密閉状態にします。 最初は P0 パスカルの圧力がピストンから気体にかかるようにピストンに力を加えます。 このとき気体の体積は V0 m3 でした。 それから、 次第に力を大きくして気体を体積が V1 m3 になるまで圧縮していきます。 その経過中の気体の体積と圧力の関係は下図のようになりました。

最初からすると気体のエネルギーはいくら増加したでしょうか? 答えは次の式です。

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