Жұмыс пен жылу арасындағы негізгі айырмашылық мынада: жұмыс бір бағытта реттелген қозғалыс, ал жылу молекулалардың кездейсоқ қозғалысы болып табылады.
Жұмыс пен жылу - термодинамиканың ең маңызды екі ұғымы. Жұмыс пен жылу бір-бірімен тығыз байланысты, бірақ олар бірдей емес. Жұмыс пен жылуды түсінуге деген ұмтылыс тым ертеде жатыр. Осы екі түсінікті тазартқаннан кейін классикалық термодинамика физикадағы «аяқталған» өрістердің біріне айналды. Жылу да, жұмыс та энергия ұғымы. Жылу және жұмыс теорияларының термодинамикада, мотор механикасында және машиналарда үлкен маңызы бар.
Жұмыс деген не?
Физикада біз жұмысты қашықтық арқылы әрекет ететін күш арқылы тасымалданатын энергия мөлшері ретінде анықтаймыз. Жұмыс - скалярлық шама, яғни жұмыс істеу үшін тек шама бар, бағыт жоқ. Кедір-бұдыр бетке сүйреп апаратын нысанды қарастырайық. Затқа әсер ететін үйкеліс бар. Берілген А және В нүктелері үшін олардың арасында жолдардың шексіз саны бар, сондықтан қорапты А-дан В-ге дейін апаратын шексіз көп жолдар бар. Егер нысанды белгілі бір жолмен алған кезде жүріп өтетін қашықтық, s, қораптағы үйкеліспен орындалатын жұмыс F.s, (тек скаляр мәндерін ескере отырып). Әртүрлі жолдарда әртүрлі x мәндері болады. Сондықтан жасалған жұмыс басқаша.
01-сурет: «F» күшімен нысанды «s» қашықтыққа жылжыту кезінде орындалған жұмыс
Жұмыс алынған жолға байланысты екенін дәлелдей аламыз, яғни жұмыс жолдың функциясы. Консервативті күш өрісі үшін біз орындалған жұмысты мемлекеттің функциясы ретінде қабылдай аламыз. SI жұмыс бірлігі - Джоуль, ағылшын физигі Джеймс Джоульдің құрметіне аталған. CGS жұмыс бірлігі erg. Термодинамикада жұмыс дегенде біз әдетте қысым жұмысын айтамыз, өйткені ішкі немесе сыртқы қысым жұмыс жасайтын күш генераторы болып табылады. Тұрақты қысым жағдайында орындалатын жұмыс P. ΔV, мұндағы P – қысым және ΔV – көлемнің өзгеруі.
Жылу дегеніміз не?
Жылу энергияның бір түрі. Біз оны Джоульмен өлшей аламыз. Термодинамиканың бірінші заңы энергияның сақталуы туралы. Ол жүйеге берілетін жылу сол жүйенің ішкі энергия өсіміне және жүйенің қоршаған ортаға жасаған жұмысына тең екенін айтады. Осылайша, бұл жылуды жұмысқа және керісінше айналдыра алатынымызды көрсетеді.
02-сурет: от жылу энергиясын шығарады
Сонымен қатар, жылуды молекулалардың немесе атомдардың кездейсоқ қозғалысы ретінде сақталатын энергия ретінде анықтауға болады. Жүйедегі жылу мөлшері жүйенің күйіне ғана байланысты; сондықтан жылу күйдің функциясы болып табылады.
Жұмыс пен жылудың айырмашылығы неде?
Жұмыс дегеніміз қашықтыққа әсер ететін күш арқылы берілетін энергия мөлшері, ал жылу энергия түрі болып табылады. Жұмыс пен жылу арасындағы негізгі айырмашылық мынада: жұмыс бір бағытта реттелген қозғалыс, ал жылу молекулалардың кездейсоқ қозғалысы. Сонымен қатар, жұмыс жолдың функциясы, бірақ жылу күйдің функциясы болып табылады.
Жұмыс пен жылу арасындағы тағы бір маңызды айырмашылық ретінде біз жұмысты толығымен жылуға айналдыруға болатынын дәлелдей аламыз, бірақ жылуды жұмысқа 100% айналдыру мүмкін емес. Сонымен қатар, жылу энергияның бір түрі, ал жұмыс энергияны беру әдісі болып табылады. Жұмыс пен жылу арасындағы айырмашылық туралы төмендегі инфографика толығырақ салыстыруды береді.
Қорытынды – Жұмыс пен жылу
Жұмыс және жылу - біз физикада да, химияда да қолданатын ұғымдар. Жұмыс пен жылу бір-бірімен байланысты, бірақ олардың арасында кейбір айырмашылықтар да бар. Жұмыс пен жылу арасындағы негізгі айырмашылық жұмыстың бір бағыттағы реттелген қозғалысы, ал жылу молекулалардың кездейсоқ қозғалысы болып табылады.
