Forskjellen mellom arbeid og varme
Share
De nøkkelforskjell mellom arbeid og varme er det arbeid er den bestilte bevegelsen i en retning mens varmen er tilfeldig bevegelse av molekyler.
Arbeid og varme er de to viktigste konseptene for termodynamikk. Arbeid og varme er svært knyttet til hverandre, men de er ikke helt de samme. Søket etter å forstå arbeid og varme går langt tilbake. Med disse to konseptene fjernet ble klassisk termodynamikk et av de "ferdige" feltene i fysikk. Både varme og arbeid er begreper for energi. Teorier om varme og arbeid har stor betydning innen termodynamikk, motormekanikk og maskineri.
INNHOLD
1. Oversikt og nøkkelforskjell
2. Hva er arbeidet?
3. Hva er Heat
4. Side ved side-sammenligning - Arbeid vs Varme i tabellform
5. Sammendrag
Hva er arbeidet??
I fysikk definerer vi arbeid som mengden energi overført av en kraft som virker gjennom en avstand. Arbeid er en skalar mengde, som betyr at det bare er en størrelse å jobbe, en retning er ikke til stede. Tenk på et objekt som vi drar på en grov overflate. Det er friksjon som virker på objektet. For gitt punkt A og B eksisterer et uendelig antall baner mellom dem. Derfor er det uendelig mange ruter å ta boksen fra A til B. Hvis avstanden objektet beveger seg når vi tar det på en bestemt sti, er s, arbeidet med friksjon på boksen er Fs, (vurderer bare skalarverdiene). Ulike stier har forskjellige x-verdier. Derfor er arbeidet som er gjort annerledes.
Figur 01: Arbeid gjort under flytting av objektets "avstand" med "F" Force
Vi kan bevise at arbeidet avhenger av banen som er tatt, noe som betyr at arbeid er en funksjon av banen. For et konservativt kraftfelt kan vi ta jobben som en funksjon av staten. SI-enheten av arbeid er Joule, oppkalt til ære for den engelske fysikeren James Joule. CGS-arbeidsenheten er veldig. I termodynamikk, når vi sier arbeid, refererer vi vanligvis til trykkarbeidet, fordi det interne eller eksterne trykket er kraftgeneratoren som gjør arbeidet. I en konstant trykksituasjon er arbeidet gjort P.ΔV, hvor P er trykket og ΔV er volumendringen.
Hva er Heat?
Varme er en form for energi. Vi kan måle det i Joule. Den første loven om termodynamikk handler om bevaring av energi. Det står at varmen som leveres til et system, er lik den interne energienivået til systemet, samt arbeidet som utføres av systemet på omgivelsene. Dermed viser dette at vi kan konvertere varme til arbeid, og omvendt.
Figur 02: Brann produserer varmeenergi
Videre kan vi definere varmen som energien lagret som tilfeldig bevegelse av molekyler eller atomer. Mengden varme i et system er bare avhengig av tilstanden systemet er i; Derfor er varmen en funksjon av staten.
Hva er forskjellen mellom arbeid og varme?
Arbeid er mengden energi overført av en kraft som virker gjennom en avstand mens varme er en form for energi. Hovedforskjellen mellom arbeid og varme er at arbeidet er den bestilte bevegelsen i en retning mens varmen er tilfeldig bevegelse av molekyler. Videre er arbeid en funksjon av banen, men varme er en funksjon av staten.
Som en annen viktig forskjell mellom arbeid og varme, kan vi bevise at arbeidet helt kan konverteres til varme, men varme kan ikke konverteres 100% til arbeid. Videre er varme en form for energi, mens arbeid er en metode for overføring av energi. Den nedenfor infografiske forskjellen mellom arbeid og varme gir en mer detaljert sammenligning.
Sammendrag - Arbeid vs Varme
Arbeid og varme er begreper som vi bruker i både fysikk og kjemi. Arbeid og varme er sammenhenger, men det er også noen forskjeller mellom dem. Hovedforskjellen mellom arbeid og varme er at arbeidet er den bestilte bevegelsen i en retning mens varmen er tilfeldig bevegelse av molekyler.
Henvisning:
1. OpenStaxCollege. "College Physics." Introduksjon til sosiologi - 1. kanadiske utgave, BCcampus, 23. januar 2012. Tilgjengelig her
2. Jones, Andrew Zimmerman. "En vitenskapelig måte å definere varmeenergi på." ThoughtCo, 11. oktober 2018. Tilgjengelig her
Bilde Courtesy:
1. "Arbeid (fysikk)" Ved hjelp av eget arbeid, (CC0) via Commons Wikimedia
2. "624524" (CC0) via pxhere
