Arbetsvolymen

Arbetsvolymen är ett svenskt begrepp som vanligtvis används inom termodynamik, mekanik och relaterad teknik för att beteckna den volym i ett system som kan förändras och därmed ge upphov till arbete. Den del av systemet där gränsen flyttas – till exempel en kolv i en cylinder – utgör arbetsvolymen och förändringen i denna volym är det som driver arbete mot omgivningen.

I termodynamiska sammanhang är arbetet W som utförs av systemet ofta kopplat till volymändringen via relationen W = ∫ p dV (för handlingskonventionen positivt arbete från systemet). När arbetsvolymen ökar under expansion görs arbete av systemet på omgivningen; vid kompression minskar volymen och arbete krävs på systemet.

Inom praktisk ingenjörskonst används begreppet för att beskriva volymen där processen sker, till exempel i en motor eller en reaktor. I en kolvmaskin är den totala volymen mellan kolven i olika lägen (kallad arbetsvolym eller arbetsvolymrum) föremål för designparametrar som displacement och clearance. Förhållandet mellan maximal volym och clearancevolym (compression ratio) är en viktig parameter för prestanda och effektivitet.

I andra sammanhang kan arbetsvolymen också beskriva den volym som är aktiv i en process, som till exempel i kemiska reaktorer där blandning och reaktioner sker inom arbetsvolymen. Begreppet används också inom idrott och träning där arbetsvolymen definieras som den totala mängden arbete som utförs under ett träningspass, ofta beräknat som vikt x repetitioner x set och används som mått på träningens volym.

Enheten för arbetsvolym är volymenheter, som kubikmeter eller liter. Begreppet är kontextkänsligt och kan ha något olika nyanser beroende på disciplin.