氣體狀態變化的過程，可看成是無數微小變化過程所組成。活塞移動一個徽小的距離，引起比容發生一個微小的變化(△V)，在此期間可以認為氣體的壓力沒有變化，若活塞的面積為S，根據功的定義，可知活塞向右運動△X的過程中，氣體所作徽小膨脹功△l為
△l=△F"X=P·S·△X
而S·△X=△V，即在此過程中S與△X的乘積，正是1牛克工質比容的變化量，所以得:
△l=P·△V
P·△V的乘積在P-v圖上等于面積△F，所以面積△F在P-v圖上即表示△l的數值。當活塞從位置 A克服外載負荷移到位工B時，工質的狀態沿過程線1→2進行變化，對外做功的總和應等于P-v圖上，過程線下面1234l所包圍的面積。
綜上所述，P-v圖不僅可以將過程中工質狀態參數間的關系連續、形象地表示出來，并且可用面積將過程中功的數值和方向形象地表示出來。
熱力學第二定律
實踐中的大量事實證明:
(1)在自然條件下熱量只能從高溫物體向低溫物體轉移，而不能由低溫物體自動向高溫物體轉移，也就是說在自然條件下，這個轉變過程是不可逆的。要使熱傳遞方向倒轉過來，只能靠消耗功來實現。
(2)自然界中任何形式的能都會很容易地變成熱，而反過來熱卻不能在不產生其它影響的條件下完全變成其它形式的能，從而說明這種轉變在自然條件下也是不可逆的。熱機能連續不斷地將熱變為機械功，一定伴隨有熱2的損失。
制冷機就是在消耗一定外功的條件下，利用制冷工質的狀態變化將熱量由低溫物體轉移到高溫物體中去，從而達到制冷的目的。
