Разница между работой и теплом

ключевое отличие между работой и теплом работа - это упорядоченное движение в одном направлении, а тепло - случайное движение молекул.

Работа и тепло - два самых важных понятия термодинамики. Работа и тепло тесно связаны друг с другом, но они не совсем одинаковы. Квест, чтобы понять работу и тепло уходит в прошлое. После того, как эти два понятия были очищены, классическая термодинамика стала одним из «завершенных» полей в физике. И тепло, и работа - это понятия энергии. Теории тепла и работы имеют огромное значение в термодинамике, моторостроении и машиностроении..

СОДЕРЖАНИЕ

1. Обзор и основные отличия
2. Что такое работа
3. Что такое тепло
4. Сравнение бок о бок - работа против тепла в табличной форме
5. Резюме

Что такое работа?

В физике мы определяем работу как количество энергии, передаваемой силой, действующей на расстоянии. Работа - это скалярное количество, что означает, что есть только величина, а направление отсутствует. Рассмотрим объект, который мы тащим по шероховатой поверхности. На объекте действует трение. Для заданных точек A и B между ними существует бесконечное число путей, поэтому существует бесконечно много маршрутов, по которым можно перейти от A до B. Если расстояние, которое проходит объект, когда мы идем по определенному пути, составляет s, работа, выполненная трением на коробке, является Fs (с учетом только скалярных значений). Разные пути имеют разные значения х. Поэтому проделанная работа отличается.

Рисунок 01: Работа, выполненная во время перемещения объекта на расстояние «s» с силой «F»

Мы можем доказать, что работа зависит от выбранного пути, что означает, что работа является функцией пути. Для консервативного силового поля мы можем принять проделанную работу как функцию государства. Единицей работы СИ является Джоуль, названный в честь английского физика Джеймса Джоуля. Единица работы CGS - эрг. В термодинамике, когда мы говорим «работа», мы обычно имеем в виду работу с давлением, потому что внутреннее или внешнее давление является генератором силы, который выполняет работу. В ситуации постоянного давления проделанная работа представляет собой P.ΔV, где P - давление, а ΔV - изменение объема..

Что такое тепло?

Тепло - это форма энергии. Мы можем измерить это в джоулях. Первый закон термодинамики касается сохранения энергии. В нем говорится, что тепло, подаваемое в систему, равно внутреннему приращению энергии этой системы плюс работа, выполняемая системой над окружающей средой. Таким образом, это показывает, что мы можем преобразовать тепло в работу, и наоборот.

Рисунок 02: Огонь производит тепловую энергию

Кроме того, мы можем определить тепло как энергию, запасенную как случайное движение молекул или атомов. Количество тепла в системе зависит только от состояния, в котором она находится; следовательно, тепло является функцией состояния.

В чем разница между работой и теплом?

Работа - это количество энергии, передаваемой силой, действующей на расстояние, а тепло - это форма энергии. Основное различие между работой и теплом заключается в том, что работа - это упорядоченное движение в одном направлении, тогда как тепло - это случайное движение молекул. Кроме того, работа - это функция пути, а тепло - это функция состояния..

Как еще одно важное различие между работой и теплом, мы можем доказать, что работа может быть полностью преобразована в тепло, но тепло не может быть на 100% преобразовано в работу. Кроме того, тепло - это форма энергии, а работа - это метод передачи энергии. Приведенная ниже инфографика о разнице между работой и теплом дает более подробное сравнение.

Резюме - Работа против Жары

Работа и тепло - это понятия, которые мы используем как в физике, так и в химии. Работа и тепло взаимосвязаны, однако между ними есть и некоторые различия. Основное различие между работой и теплом заключается в том, что работа - это упорядоченное движение в одном направлении, тогда как тепло - это случайное движение молекул..

Ссылка:

1. OpenStaxCollege. «Колледж физики». Введение в социологию - 1-е канадское издание, BCcampus, 23 января 2012 г. Доступно здесь  
2. Джонс, Эндрю Циммерман. «Научный способ определения тепловой энергии». ThoughtCo, 11 октября 2018. Доступно здесь

Изображение предоставлено:

1. «Работа (физика)» Автор: す じ に く シ チ ュ ー - Собственная работа, (CC0) через Commons Wikimedia  
2. ”624524" (CC0) через pxhere