Razlika između rada i topline

ključna razlika između rada i topline je to rad je uređeno gibanje u jednom smjeru, dok je toplina slučajno gibanje molekula.

Rad i toplina dva su najvažnija koncepta termodinamike. Rad i toplina su međusobno jako povezani, ali nisu sasvim isti. Potraga za razumijevanjem rada i topline vraća se natrag. Čisteći ova dva koncepta, klasična termodinamika postala je jedno od „dovršenih“ polja u fizici. I toplina i rad su pojmovi energije. Teorije topline i rada imaju ogroman značaj u termodinamici, motornoj mehanici i strojevima.

SADRŽAJ

1. Pregled i ključne razlike
2. Što je rad
3. Što je toplina
4. Usporedna usporedba - radite u odnosu na toplinu u tabličnom obliku
5. Sažetak

Što je rad?

U fizici definiramo rad kao količinu energije koju prenosi sila koja djeluje na daljinu. Rad je skalarna količina, što znači da postoji samo veličina za rad, pravac nije prisutan. Razmotrite predmet koji povlačimo na grubu površinu. O predmetu djeluje trenje. Za dane točke A i B postoji beskonačan broj staza između njih, stoga postoji beskonačno mnogo ruta koje treba uzeti u polje od točke A do točke B. Ako je udaljenost koju objekt prijeđe kad ga pređemo određenom stazom, s, rad trenja na kutiji je Fs (s obzirom na samo skalarne vrijednosti). Različite staze imaju različite x vrijednosti. Stoga je obavljeni posao drugačiji.

Slika 01: Rad koji se obavlja tijekom pomicanja udaljenosti objekta sa snagom „F“

Možemo dokazati da djelo ovisi o pređenom putu, što znači da je rad funkcija puta. Za konzervativno polje snaga možemo obavljeni posao smatrati državom. SI-ova radna jedinica je Joule, nazvana u čast engleskog fizičara Jamesa Joulea. CGS jedinica rada je erg. U termodinamici, kada kažemo rad, obično se odnosi na rad pod tlakom, jer je unutarnji ili vanjski tlak generator sile koji radi. U situaciji s konstantnim tlakom, rad je P.ΔV, gdje je P tlak, a ΔV promjena volumena.

Što je toplina?

Toplina je oblik energije. Možemo ga mjeriti u Jouleu. Prvi zakon termodinamike govori o očuvanju energije. Kaže da je toplina dovedena u sustav jednaka unutarnjem priraštanju tog sustava plus radu koji sustav obavlja na okolinu. Dakle, ovo pokazuje da toplinu možemo pretvoriti u rad i obrnuto.

Slika 02: Vatra proizvodi toplinsku energiju

Nadalje, toplinu možemo definirati kao energiju pohranjenu kao slučajno gibanje molekula ili atoma. Količina topline u sustavu ovisi samo o stanju u kojem se nalazi; prema tome, toplina je funkcija stanja.

Koja je razlika između rada i topline?

Rad je količina energije koja se prenosi silom koja djeluje na daljinu, dok je toplina oblik energije. Ključna razlika između rada i topline je u tome što je rad uređeno gibanje u jednom smjeru, dok je toplina slučajno kretanje molekula. Nadalje, rad je funkcija puta, ali toplina je funkcija stanja.

Kao još jedna važna razlika između rada i topline, možemo dokazati da se rad može u potpunosti pretvoriti u toplinu, ali toplina se ne može 100% pretvoriti u rad. Štoviše, toplina je oblik energije, dok je rad metoda prenosa energije. Niže prikazana infografija o razlici između rada i topline daje detaljniju usporedbu.

Sažetak - Rad protiv topline

Rad i toplina su pojmovi koje koristimo i u fizici i u kemiji. Rad i toplina su međusobno povezani, međutim postoje i neke razlike među njima. Ključna razlika između rada i topline je u tome što je rad uređeno gibanje u jednom smjeru, dok je toplina slučajno kretanje molekula.

Referenca:

1. OpenStaxCollege. "Fizika na faksu." Uvod u sociologiju - 1. kanadsko izdanje, BCcampus, 23. siječnja 2012. Dostupno ovdje  
2. Jones, Andrew Zimmerman. "Znanstveni način definiranja toplinske energije." ThoughtCo, 11. listopada 2018. Dostupno ovdje

Ljubaznošću slike:

1. "Rad (fizika)" Autor: す じ に く シ チ ュ ー - Vlastiti rad, (CC0) putem Commons Wikimedia  
2. "624524" (CC0) putem pxhere