Diferența dintre muncă și căldură

diferența cheie între muncă și căldură este asta munca este mișcarea ordonată într-o direcție, în timp ce căldura este mișcarea aleatorie a moleculelor.

Lucrarea și căldura sunt cele două concepte cele mai importante ale termodinamicii. Munca și căldura sunt foarte interconectate unul cu altul, dar ele nu sunt la fel. Încercarea de înțelegere a muncii și a căldurii merge mai departe. Cu aceste două concepte eliminate, termodinamica clasică a devenit unul dintre câmpurile "finalizate" din fizică. Atât căldura cât și munca sunt concepte de energie. Teoriile de căldură și de muncă au o semnificație uriașă în termodinamică, mecanică și mașini.

CUPRINS

1. Prezentare generală și diferență cheie
2. Ce este munca
3. Ce este caldura
4. Comparație comparativă - Work vs. Heat în formă tabulară
5. rezumat

Ce este munca?

În fizică, definim munca ca cantitatea de energie transferată de o forță care acționează la distanță. Lucrarea este o cantitate scalară, ceea ce înseamnă că nu există decât o magnitudine de lucru, nu există o direcție. Luați în considerare un obiect pe care îl tragem pe o suprafață aspră. Există o fricțiune care acționează asupra obiectului. Pentru anumite puncte A și B, există un număr infinit de căi între ele, prin urmare există nenumărate rute pentru a lua caseta de la A la B. Dacă distanța parcursă de obiect când o luăm pe o anumită cale este, lucrarea făcută prin frecare pe cutie este Fs (luând în considerare numai valorile scalare). Căile diferite au valori x diferite. Prin urmare, munca făcută este diferită.

Figura 01: Muncă efectuată în timpul deplasării distanței obiectului cu forța "F"

Putem dovedi că lucrarea depinde de calea luată, ceea ce înseamnă că munca este o funcție a căii. Pentru un câmp de forță conservator, putem lua lucrarea făcută în funcție de stat. Unitatea de lucru SI este Joule, numită în onoarea fizicianului englez James Joule. Unitatea de lucru CGS este erg. În termodinamică, atunci când spunem munca, se referă de obicei la munca sub presiune, deoarece presiunea internă sau externă este generatorul de forțe care face lucrarea. Într-o situație de presiune constantă, munca făcută este P.ΔV, unde P este presiunea și ΔV este schimbarea volumului.

Ce este caldura?

Căldura este o formă de energie. O putem măsura în Joule. Prima lege a termodinamicii se referă la conservarea energiei. Acesta afirmă că energia termică furnizată unui sistem este egală cu creșterea internă a energiei sistemului, plus lucrările efectuate de sistem asupra mediului înconjurător. Astfel, aceasta arată că putem transforma căldura în muncă și invers.

Figura 02: Focul produce energie termică

În plus, putem defini căldura ca energie stocată ca mișcare aleatorie a moleculelor sau atomilor. Cantitatea de căldură dintr-un sistem depinde doar de starea în care se află sistemul; prin urmare, căldura este o funcție a statului.

Care este diferența dintre muncă și căldură?

Lucrarea este cantitatea de energie transferată de o forță care acționează pe o distanță, în timp ce căldura este o formă de energie. Principala diferență dintre muncă și căldură este că munca este mișcarea ordonată într-o direcție, în timp ce căldura este mișcarea aleatorie a moleculelor. În plus, munca este o funcție a căii, dar căldura este o funcție a statului.

Ca o altă diferență importantă între muncă și căldură, putem dovedi că munca poate fi complet convertită la căldură, dar căldura nu poate fi transformată 100% în muncă. În plus, căldura este o formă de energie, în timp ce munca este o metodă de transfer de energie. Datele de mai jos despre diferența dintre muncă și căldură oferă o comparație mai detaliată.

Rezumat - Work vs. Heat

Munca și căldura sunt concepte pe care le folosim atât în ​​fizică, cât și în chimie. Munca și căldura sunt interdependente, dar există și unele diferențe între ele. Principala diferență dintre muncă și căldură este că munca este mișcarea ordonată într-o direcție, în timp ce căldura este mișcarea aleatorie a moleculelor.

Referinţă:

1. OpenStaxCollege. "Fizica colegiului" Introducere în sociologie - prima ediție canadiană, BCcampus, 23 ianuarie 2012. Disponibil aici  
2. Jones, Andrew Zimmerman. "Un mod științific de definire a energiei termice". ThoughtCo, 11 octombrie 2018. Disponibil aici

Datorită fotografiei:

1. "Muncă (fizică)" Prin lucrare proprie (CC0) prin Commons Wikimedia  
2. "624524" (CC0) prin pxhere