A munka és a hő közötti fő különbség az, hogy a munka egy irányú rendezett mozgás, míg a hő a molekulák véletlenszerű mozgása.
A munka és a hő a termodinamika két legfontosabb fogalma. A munka és a hő szorosan összefügg egymással, de nem teljesen ugyanaz. A munka és a hőség megértésének törekvése régre nyúlik vissza. E két fogalom tisztázásával a klasszikus termodinamika a fizika egyik „befejezett” területévé vált. A hő és a munka egyaránt az energia fogalma. A hő- és munkaelméletek óriási jelentőséggel bírnak a termodinamikában, a motormechanikában és a gépészetben.
Mi a munka?
A fizikában a munkát úgy definiáljuk, mint a távolságon át ható erő által átadott energia mennyiségét. A munka egy skaláris mennyiség, ami azt jelenti, hogy csak egy nagysága van a munkának, irány nincs jelen. Tekintsünk egy tárgyat, amelyet durva felületen húzunk. Súrlódás hat a tárgyra. Adott A és B pontok között végtelen számú út létezik, ezért végtelen sok útvonal van a doboz A-ból B-be történő eljuttatására. a súrlódás által a dobozon végzett munka F.s, (csak a skaláris értékeket figyelembe véve). A különböző útvonalaknak különböző x értékei vannak. Ezért az elvégzett munka más.
01. ábra: Az objektum „s” távolságának „F” erővel történő mozgatása során végzett munka
Bizonyíthatjuk, hogy a munka függ a megtett úttól, ami azt jelenti, hogy a munka az út függvénye. Egy konzervatív erőtér esetében az elvégzett munkát az állam függvényének vehetjük. Az SI munkaegysége a Joule, amelyet James Joule angol fizikus tiszteletére neveztek el. A CGS munkaegysége az erg. A termodinamikában, amikor azt mondjuk, hogy munka, akkor általában nyomásmunkára utalunk, mivel a belső vagy külső nyomás az erőgenerátor, amely ezt a munkát végzi. Állandó nyomáshelyzetben az elvégzett munka P. ΔV, ahol P a nyomás és ΔV a térfogatváltozás.
Mi az a hő?
A hő az energia egyik formája. Joule-ban mérhetjük. A termodinamika első főtétele az energia megmaradásáról szól. Kimondja, hogy a rendszerbe szállított hő egyenlő a rendszer belső energianövekedésével, plusz a rendszer által a környezeten végzett munkával. Így ez azt mutatja, hogy a hőt munkává tudjuk alakítani, és fordítva.
02. ábra: A tűz hőenergiát termel
Továbbá a hőt molekulák vagy atomok véletlenszerű mozgásaként tárolt energiaként is meghatározhatjuk. A rendszerben lévő hőmennyiség csak attól függ, hogy a rendszer milyen állapotban van; ezért a hő az állapot függvénye.
Mi a különbség a munka és a hőség között?
A munka a távolságon át ható erő által átadott energia mennyisége, míg a hő az energia egyik formája. A legfontosabb különbség a munka és a hő között az, hogy a munka egy irányú rendezett mozgás, míg a hő a molekulák véletlenszerű mozgása. Továbbá a munka az út függvénye, de a hő az állapot függvénye.
A munka és a hő közötti másik fontos különbségként bebizonyíthatjuk, hogy a munka teljesen átalakítható hővé, de a hő nem alakítható 100%-ban munkává. Ráadásul a hő az energia egyik formája, míg a munka az energia átvitelének módja. Az alábbi infografika a munka és a hőség közötti különbségről részletesebb összehasonlítást ad.
Összefoglaló – munka kontra hőség
A munka és a hő olyan fogalmak, amelyeket a fizikában és a kémiában egyaránt használunk. A munka és a hőség összefügg egymással, de vannak köztük különbségek is. A legfontosabb különbség a munka és a hő között az, hogy a munka egy irányú rendezett mozgás, míg a hő a molekulák véletlenszerű mozgása.
