A figura anterior mostra um êmbolo preso que mantém um gás
ideal confinado em um pequeno volume
V0 de um recipiente
cilíndrico muito longo e com paredes adiabáticas. A parte do
cilindro não ocupada pelo gás é um vácuo. O gás confinado está
em equilíbrio termodinâmico com uma pressão
P0 e tem
coeficiente adiabático dado por
y. Em certo instante, o êmbolo
(de área A) é liberado e pode deslocar-se livremente sem atrito
ao longo do cilindro, então, o gás se expande, empurrando o
êmbolo. Essa expansão é dada por um processo quase-estático
adiabático. Nessa situação, quando o gás tiver expandido até um
certo volume
V >
V0, com menor que o volume total do
cilindro, teremos que a força resultante sobre o êmbolo será dada
por