Erinevus töö ja soojuse vahel

võtme erinevus töö ja kuumuse vahel on see töö on korraldatud liikumine ühes suunas, samas kui kuumus on molekulide juhuslik liikumine.

Töö ja kuumus on termodünaamika kaks kõige olulisemat mõistet. Töö ja kuumus on üksteisega tihedalt seotud, kuid need pole päris samad. Töö ja kuumuse mõistmise püüdlus ulatub tagasi. Pärast nende kahe mõiste kustutamist sai klassikalisest termodünaamikast füüsika üks "lõpetanud" valdkondi. Nii soojus kui ka töö on energia mõisted. Soojuse ja töö teooriatel on tohutu tähtsus termodünaamikas, mootormehaanikas ja masinates.

SISU

1. Ülevaade ja peamised erinevused
2. Mis on töö
3. Mis on kuumus
4. Kõrvuti võrdlus - töö vs kuumus tabelina
5. Kokkuvõte

Mis on töö?

Füüsikas määratleme töö kui energiahulka, mida kannab läbi mingi vahemaa toimiv jõud. Töö on skalaarne kogus, mis tähendab, et tööks on ainult suurusjärk, suunda pole olemas. Mõelge objektile, mida me lohistame töötlemata pinnale. Objektil on hõõrdumine. Antud punktide A ja B jaoks on nende vahel lõpmatu arv radu, seetõttu on kasti A-st B punktini viimiseks lõpmata palju teid. Kui objekt läbib teatud teed kulutades seda, on s, kasti hõõrdumisel tehtud töö on Fs (arvestades ainult skalaarväärtusi). Erinevatel radadel on erinevad x väärtused. Seetõttu on tehtud töö erinev.

Joonis 01: Objekti kauguse nihutamisega jõu F abil tehtud tööd

Saame tõestada, et töö sõltub valitud teest, mis tähendab, et töö on selle tee funktsioon. Konservatiivse jõuvälja jaoks võime tehtud tööd võtta kui riigi funktsiooni. SI tööühik on Joule, nimetatud inglise füüsiku James Joule auks. CGSi tööüksus on erg. Termodünaamikas viidatakse töö puhul tavaliselt rõhutööle, sest sisemine või väline rõhk on seda jõudu genereeriv jõud. Püsiva rõhu korral on tehtud tööks P.ΔV, kus P on rõhk ja ΔV on ruumala muutus.

Mis on kuumus?

Kuumus on energia vorm. Me saame seda mõõta Joules. Termodünaamika esimene seadus käsitleb energia säästmist. Selles öeldakse, et süsteemi tarnitud soojus võrdub süsteemi sisemise energia juurdekasvuga pluss süsteemi poolt ümbritseva poolt tehtud tööga. Seega näitab see, et saame soojuse tööks muuta ja vastupidi.

Joonis 02: tuli eraldab soojusenergiat

Lisaks võime määratleda soojuse energiana, mis on salvestatud molekulide või aatomite juhusliku liikumisena. Soojushulk süsteemis sõltub ainult süsteemi olekust; seetõttu on soojus oleku funktsioon.

Mis vahe on tööl ja soojusel??

Töö on energia hulk, mida edastab jõud, mis toimib läbi vahemaa, samal ajal kui soojus on energia vorm. Töö ja kuumuse peamine erinevus seisneb selles, et töö on korraldatud liikumine ühes suunas, samas kui kuumus on molekulide juhuslik liikumine. Lisaks on töö tee funktsioon, kuid kuumus on oleku funktsioon.

Teise olulise erinevusena töö ja soojuse vahel võime tõestada, et töö saab täielikult muunduda soojuseks, kuid soojust ei saa 100% tööks muundada. Lisaks on soojus energia vorm, töö on aga energia ülekandmise meetod. Allpool toodud infograafik töö ja soojuse erinevuse kohta annab üksikasjalikuma võrdluse.

Kokkuvõte - töö vs kuumus

Töö ja kuumus on mõisted, mida kasutame nii füüsikas kui ka keemias. Töö ja kuumus on omavahel seotud, kuid ka nende vahel on mõned erinevused. Töö ja kuumuse peamine erinevus seisneb selles, et töö on korraldatud liikumine ühes suunas, samas kui kuumus on molekulide juhuslik liikumine.

Viide:

1. OpenStaxCollege. “Kolledži füüsika.” Sissejuhatus sotsioloogiasse - 1. Kanada väljaanne, BCcampus, 23. jaanuar 2012. Saadaval siin  
2. Jones, Andrew Zimmerman. "Teaduslik viis soojusenergia määratlemiseks." ThoughtCo, 11. oktoober 2018. Saadaval siin

Pilt viisakalt:

1. “Töö (füüsika)” autor: す じ に く シ チ ュ ー - Oma töö, (CC0) Commonsi Wikimedia kaudu  
2. ”624524” (CC0) piksli kaudu