Состояние газа характеризуется объемом, давлением и температурой. Газы, как физические тела, не имеют ни постоянной формы, ни постоянного объема. Они принимают форму сосуда, в который заключены, легко сжимаются и расширяются.
Давление. Давлением газа называется сила, с которой газ давит на единицу поверхности сосуда. Нормальное атмосферное давление или давление воздуха на каждый квадратный сантиметр земной поверхности (на уровне моря) при нуле градусов равно давлению ртутного столба высотою 760 мм, или 1,033 кг/см2.
В технике для измерения давления установлена техническая атмосфера, равная 1 кг/см2 (давление водяного столба высотою 10 000 мм). Давление сверх атмосферного называется избыточным и измеряется манометром. Давление меньше атмосферного называется разрежением и измеряется вакуумметром.
Давление газа передается во все стороны равномерно. Если, например, при помощи поршня сжимать газ, заключенный в цилиндре, то на каждый квадратный сантиметр поверхности стенок цилиндра, его головки и поршня газ будет давить с одинаковой силой.
Температура. Температурой называется степень нагрева тела. Температура измеряется или по стоградусной шкале, или по абсолютной шкале. В первом случае нуль градусов соответствует точке замерзания воды, а 100 градусов — точке кипения воды при атмосферном давлении. По абсолютной шкале нуль градусов лежит ниже нуля градусов по стоградусной шкале на 273°.
Теплотворность. Количество тепла измеряется калориями. Большой калорией называется количество тепла, необходимое для нагревания 1 кг воды на 1°С. Малой калорией называется количество тепла, необходимое для нагревания 1 г воды на 1°С. Количество калорий тепла, которое необходимо затратить на нагревание 1 кг какого-нибудь вещества на 1°С, называется удельной теплоемкостью данного вещества. Количество калорий тепла, которое выделяет 1 кг горючего при полном сгорании, называется теплотворностью данного горючего. Различные сорта горючего обладают разной теплотворностью. Так, теплотворность нефтяных горючих (бензин, дизельное топливо) равна 10000—11000 больших калорий.
Состояние газа. Величины, характеризующие состояние газа, связаны между собой и изменяются по следующим законам.
Во сколько раз при неизменной температуре увеличится давление на газ, во столько же раз уменьшится объем газа.
Источник доступен на веб-сайте (Autoinstruction.ru)
Во сколько раз при неизменном давлении увеличится при нагревании абсолютная температура газа, во столько же раз увеличится его объем.
Во сколько раз при неизменном объеме увеличится при нагревании абсолютная температура газа, во столько же раз увеличится давление газа.
При работе двигателя состояние газа, т. е. его объем, температура и давление, все время изменяется.
Процесс нагревания и расширения газа в двигателе внутреннего сгорания сопровождается отдачей механической работы, а процесс сжатия — затратой механической работы.