Skirtumas tarp darbo ir šilumos

pagrindinis skirtumas tarp darbo ir šilumos yra tai darbas yra užsakytas judėjimas viena kryptimi, o šiluma - atsitiktinis molekulių judėjimas.

Darbas ir šiluma yra dvi svarbiausios termodinamikos sąvokos. Darbas ir šiluma yra labai susiję vienas su kitu, tačiau jie nėra visiškai vienodi. Siekis suprasti darbą ir šilumą eina atgal. Išvalius šias dvi sąvokas, klasikinė termodinamika tapo viena iš „baigtų“ fizikos sričių. Šiluma ir darbas yra energijos sąvokos. Šilumos ir darbo teorijos turi didžiulę reikšmę termodinamikoje, variklių mechanikoje ir mašinose.

TURINYS

1. Apžvalga ir svarbiausias skirtumas
2. Kas yra darbas
3. Kas yra šiluma
4. Palyginimas iš šono - lentelė „Work vs Heat“
5. Santrauka

Kas yra darbas?

Fizikoje darbą mes apibrėžiame kaip energijos kiekį, kurį perduoda jėga, veikianti per atstumą. Darbas yra skalinis dydis, tai reiškia, kad yra tik masto darbas, nėra krypties. Apsvarstykite objektą, kurį tempiame nelygiu paviršiumi. Objektą veikia trintis. Nurodytuose taškuose A ir B tarp jų yra begalinis kelių takų skaičius, todėl yra be galo daug maršrutų, kuriais dėžutė gali būti paimta iš A į B. Jei objekto nuvažiuotas atstumas, kai mes einame tam tikru keliu, yra s, trinties dėže atliktas darbas yra Fs (atsižvelgiant tik į skaliarines vertes). Skirtingi keliai turi skirtingas x reikšmes. Todėl atliktas darbas yra skirtingas.

01 pav. Darbas, padarytas judant objekto „s“ atstumu „F“ jėga

Galime įrodyti, kad darbas priklauso nuo pasirinkto kelio, o tai reiškia, kad darbas yra kelio funkcija. Dėl konservatyvios jėgos srities atliktą darbą galime vertinti kaip valstybės funkciją. SI darbo vienetas yra Džoulas, pavadintas anglų fiziko Džeimso Džoule garbei. CGS darbo vienetas yra erg. Termodinamikoje, kai sakome, kad darbas, mes dažniausiai kalbame apie slėgio darbą, nes vidinis arba išorinis slėgis yra jėgos generatorius, kuris atlieka darbą. Esant pastoviam slėgiui, atliktas darbas yra P.ΔV, kur P yra slėgis, o ΔV - tūrio pokytis.

Kas yra šiluma?

Šiluma yra tam tikra energijos rūšis. Galime tai išmatuoti Džoulėje. Pirmasis termodinamikos dėsnis yra apie energijos taupymą. Jame teigiama, kad į sistemą tiekiama šiluma yra lygi tos sistemos vidiniam energijos prieaugiui, pridėjus sistemos darbą aplinkiniams. Taigi tai rodo, kad šilumą galime paversti darbu ir atvirkščiai.

02 paveikslas: Ugnis gamina šilumos energiją

Be to, šilumą galime apibrėžti kaip energiją, kaupiamą kaip atsitiktinis molekulių ar atomų judesys. Šilumos kiekis sistemoje priklauso tik nuo sistemos būsenos; todėl šiluma yra būsenos funkcija.

Kuo skiriasi darbas nuo šilumos??

Darbas yra energijos kiekis, kurį perduoda jėga, veikianti per atstumą, o šiluma yra energijos rūšis. Pagrindinis skirtumas tarp darbo ir šilumos yra tas, kad darbas yra užsakytas judesys viena kryptimi, o šiluma - atsitiktinis molekulių judėjimas. Dar daugiau, darbas yra kelio funkcija, bet šiluma yra būsenos funkcija.

Kaip dar vieną svarbų darbo ir šilumos skirtumą galime įrodyti, kad darbas gali būti visiškai paverstas šiluma, tačiau šiluma negali būti 100 proc. Paversta darbu. Be to, šiluma yra energijos rūšis, o darbas yra energijos perdavimo būdas. Žemiau pateiktoje infografijoje apie darbo ir šilumos skirtumus pateikiamas išsamesnis palyginimas.

Santrauka - darbas prieš šilumą

Darbas ir šiluma yra sąvokos, kurias naudojame ir fizikoje, ir chemijoje. Darbas ir šiluma yra tarpusavyje susiję, tačiau tarp jų taip pat yra tam tikrų skirtumų. Pagrindinis skirtumas tarp darbo ir šilumos yra tas, kad darbas yra užsakytas judesys viena kryptimi, o šiluma - atsitiktinis molekulių judėjimas.

Nuoroda:

1. „OpenStaxCollege“. „Kolegijos fizika“. Sociologijos įvadas - 1-asis Kanados leidimas, BCcampus, 2012 m. Sausio 23 d. Galima rasti čia  
2. Jonesas, Andrew Zimmermanas. „Mokslinis būdas apibūdinti šilumos energiją“. „ThoughtCo“, 2018 m. Spalio 11 d. Galima rasti čia

Vaizdo mandagumas:

1. „Darbas (fizika)“ Autorius: Own じ に く シ チ ュ Own - Savo darbas, (CC0) per „Commons Wikimedia“  
2. „624524“ (CC0) per vaizdo tašką