Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

Робота і тепло

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    24460

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Навички для розвитку

    • Порівняйте і контрастуйте роботу і тепло

    У фізиці робота визначається як рух на деякій відстані проти протилежної сили. (Сила - це прискорення, помножене на масу.) Наприклад, підняття об'єкта проти сили тяжіння. Обсяг роботи - це протилежна сила, помножена на відстань переміщеного об'єкта. Обсяг роботи, виконаної при підйомі об'єкта, - це сила тяжіння (маса об'єкта разів прискорення тяжіння), що перевищує висоту, яку ви підняли. Є багато інших способів, як системи можуть виконувати роботу: розтягнута пружина може розширюватися і піднімати вагу, акумулятор або палаючий газ можуть керувати двигуном і переміщати автомобіль вгору по височині або вперед проти тертя і вітру.

    У хімії робота часто визначається з точки зору зміни обсягу проти тиску. (Тиск - це сила, розділена на площу, тому переконайтеся, що P x V має ті ж одиниці, що і F x d.) Наприклад, атмосферний тиск постійний на позначці ~ 1 атм. Якщо у вас є проба газу під більш високим тиском, і ви дозволите йому прийти до механічної рівноваги з атмосферою, він розшириться до якогось нового обсягу. Робота, яку він виконує, розширюючи проти атмосферного тиску становить (1 атм) (ΔV), де ΔV є (кінцевий об'єм - початковий об'єм). Загалом, робота, що виконується розширенням газів, називається роботою PV, і є

    \[w=\int{pdV}\]

    Для наших цілей ми не будемо мати справу з інтегралами, тому ми не будемо обчислювати роботу таким чином, якщо тиск не є постійним, і в цьому випадку ми можемо використовувати більш просте рівняння

    \[w=-P\Delta V\]

    де Р - постійний тиск, а ΔV - зміна обсягу системи. Негативний знак пояснює те, що якщо система стиснута, ΔV негативний, а робота була зроблена з системою, тому w позитивний.

    Існує кілька різних визначень тепла. Наприклад, ми можемо нагріти воду, щоб приготувати чай, або насолоджуватися теплом, коли взимку входимо в теплу кімнату. У термодинаміці значення тепла більш точне: це процес, спосіб руху енергії. Тепло - це енергія, яка рухається від гарячого предмета до холодного об'єкта. Коли тепло виходить з системи, воно має негативний знак, а при надходженні в систему має позитивний знак.

    Тепло і робота - це способи, якими енергія може переміщатися між об'єктами. Коли ви думаєте про молекули, різниця між роботою і теплом дуже проста. Робота передбачає впорядкований рух молекул, як і всі молекули в об'єкті, що рухаються в одному напрямку. Тепло передбачає безладні або випадкові рухи молекул.

    Автори та атрибуція