Supongamos un cilindro o pistón rellenado con un gas, provisto de un émbolo de superficie S capaz de comprimir o expandir el gas que rellena el cilindro cuando se desplaza Δl.
La fuerza aplicada sobre el émbolo tendrá la misma dirección y sentido que el desplazamiento del émbolo, se cumple:
Por lo que al aplicar la expresión del trabajo realizado, se obtiene:
Donde:
- W es el trabajo producido al comprimir-expandir el gas, expresado en julios.
- F es la fuerza ejercida sobre el émbolo, expresada en Newton.
- Δl, es el desplazamiento que experimenta el émbolo, expresado en metros.
- p es la presión del fluido expresado en pascales (Pa). 1Pa=1N/m2.
- S es la superficie del émbolo expresada en metros cuadrados m2.
- ΔV es la variación de volumen del fluido en el interior del cilindro, expresado en m3.