Razlika med delom in toploto

The ključna razlika med delom in vročino je to delo je urejeno gibanje v eno smer, medtem ko je toplota naključno gibanje molekul.

Delo in toplota sta dva najpomembnejša koncepta termodinamike. Delo in vročina sta med seboj zelo povezana, vendar nista povsem enaka. Prizadevanje za razumevanje dela in toplote sega daleč nazaj. Klasična termodinamika je s tem razčiščenim konceptom postala eno izmed "zaključenih" področij fizike. Tako toplota kot delo sta pojma energije. Teorije toplote in dela imajo velik pomen v termodinamiki, motorni mehaniki in strojih.

VSEBINA

1. Pregled in ključne razlike
2. Kaj je delo
3. Kaj je toplota
4. Primerjava ob strani - delajte v primerjavi s toploto v tabeli
5. Povzetek

Kaj je delo?

V fiziki delo definiramo kot količino energije, ki jo prenaša sila, ki deluje skozi razdaljo. Delo je skalarna količina, kar pomeni, da je treba delati le velikost, smer ni. Razmislite o predmetu, ki ga vlečemo po hrapavi površini. O predmetu deluje trenje. Za dani točki A in B obstajata neskončno število poti med njima, zato je v polju neskončno veliko poti, ki jih je treba peljati od A do B. Če je razdalja, ki jo predmet prevozi, ko ga popeljemo po določeni poti, delo s trenjem na škatli je Fs (če upoštevamo samo skalarne vrednosti). Različne poti imajo različne x vrednosti. Zato je opravljeno delo drugačno.

Slika 01: Delo med premikanjem oddaljenosti predmeta s silo »F«

Lahko dokažemo, da je delo odvisno od ujete poti, kar pomeni, da je delo funkcija poti. Za konzervativno silo lahko vzamemo opravljeno delo kot funkcijo države. Delovna enota SI je Joule, imenovana v čast angleškega fizika Jamesa Joula. Delovna enota CGS je erg. V termodinamiki, ko pravimo delo, ponavadi mislimo na tlačno delo, ker je notranji ali zunanji tlak generator sile, ki deluje. V razmerah s stalnim tlakom je opravljeno delo P.ΔV, kjer je P tlak in ΔV sprememba prostornine.

Kaj je toplota?

Toplota je oblika energije. Izmerimo ga lahko v Jouleu. Prvi zakon termodinamike je o ohranjanju energije. Navaja, da je toplota, ki se dovaja sistemu, enaka notranjemu prirastu energije tega sistema in delu, ki ga sistem opravi v okolici. Tako to kaže, da lahko toploto pretvorimo v delo in obratno.

Slika 02: Ogenj proizvaja toplotno energijo

Nadalje lahko definiramo toploto kot energijo, shranjeno kot naključno gibanje molekul ali atomov. Količina toplote v sistemu je odvisna samo od stanja, v katerem je sistem; zato je toplota funkcija države.

Kakšna je razlika med delom in toploto?

Delo je količina energije, ki jo prenaša sila, ki deluje na daljavo, medtem ko je toplota oblika energije. Ključna razlika med delom in toploto je, da je delo urejeno gibanje v eno smer, medtem ko je toplota naključno gibanje molekul. Poleg tega je delo funkcija poti, toplota pa je funkcija stanja.

Kot drugo pomembno razliko med delom in toploto lahko dokažemo, da se delo lahko popolnoma pretvori v toploto, vendar toplote ni mogoče stoodstotno pretvoriti v delo. Poleg tega je toplota oblika energije, medtem ko je delo način prenosa energije. Spodnja infografija o razliki med delom in toploto daje podrobnejšo primerjavo.

Povzetek - Delo proti vročini

Delo in toplota sta koncepta, ki ju uporabljamo tako v fiziki kot v kemiji. Delo in toplota sta medsebojno povezani, vendar obstajajo tudi nekatere razlike med njimi. Ključna razlika med delom in toploto je, da je delo urejeno gibanje v eno smer, medtem ko je toplota naključno gibanje molekul.

Referenca:

1. OpenStaxCollege. "Fakulteta za fiziko." Uvod v sociologijo - 1. kanadska izdaja, BCcampus, 23. januarja 2012. Na voljo tukaj  
2. Jones, Andrew Zimmerman. "Znanstveni način za določitev toplotne energije." ThoughtCo, 11. oktober 2018. Dostopno tukaj

Vljudnost slik:

1. "Delo (fizika)" avtor す じ に く シ チ ュ ー - lastno delo, (CC0) prek Commons Wikimedia  
2. "624524" (CC0) prek pxhere