Der Hauptunterschied zwischen Arbeit und Wärme besteht darin, dass Arbeit die geordnete Bewegung in eine Richtung ist, während Wärme die zufällige Bewegung von Molekülen ist.
Arbeit und Wärme sind die beiden wichtigsten Begriffe der Thermodynamik. Arbeit und Wärme sind eng miteinander verbunden, aber sie sind nicht ganz dasselbe. Die Suche nach dem Verständnis von Arbeit und Hitze reicht weit zurück. Nachdem diese beiden Konzepte geklärt waren, wurde die klassische Thermodynamik zu einem der „abgeschlossenen“Gebiete der Physik. Sowohl Wärme als auch Arbeit sind Konzepte von Energie. Wärme- und Arbeitstheorien haben eine enorme Bedeutung in der Thermodynamik, Motormechanik und Maschinentechnik.
Was ist Arbeit?
In der Physik definieren wir Arbeit als die Energiemenge, die durch eine Kraft übertragen wird, die über eine Distanz wirkt. Arbeit ist eine skalare Größe, das heißt, es gibt nur eine Größe zu arbeiten, eine Richtung ist nicht vorhanden. Stellen Sie sich ein Objekt vor, das wir auf eine raue Oberfläche ziehen. Auf das Objekt wirkt Reibung. Für gegebene Punkte A und B gibt es unendlich viele Wege zwischen ihnen, daher gibt es unendlich viele Routen, um die Kiste von A nach B zu bringen. Wenn die Entfernung, die das Objekt zurücklegt, wenn wir es auf einem bestimmten Weg nehmen, s ist, die durch Reibung an der Kiste geleistete Arbeit ist F.s, (unter Berücksichtigung nur der skalaren Werte). Unterschiedliche Pfade haben unterschiedliche x-Werte. Daher ist die geleistete Arbeit unterschiedlich.
Abbildung 01: Verrichtete Arbeit beim Bewegen des Objekts „s“Abstand mit „F“Force
Wir können beweisen, dass die Arbeit vom eingeschlagenen Weg abhängt, was bedeutet, dass die Arbeit eine Funktion des Weges ist. Für ein konservatives Kraftfeld können wir die geleistete Arbeit als Funktion des Zustands nehmen. Die SI-Arbeitseinheit ist Joule, benannt nach dem englischen Physiker James Joule. Die CGS-Arbeitseinheit ist erg. Wenn wir in der Thermodynamik von Arbeit sprechen, beziehen wir uns normalerweise auf die Druckarbeit, da der Innen- oder Außendruck der Krafterzeuger ist, der die Arbeit verrichtet. In einer Situation mit konstantem Druck ist die verrichtete Arbeit P. ΔV, wobei P der Druck und ΔV die Volumenänderung ist.
Was ist Wärme?
Wärme ist eine Form von Energie. Wir können es in Joule messen. Der erste Hauptsatz der Thermodynamik handelt von der Energieerh altung. Es besagt, dass die einem System zugeführte Wärme gleich dem internen Energieinkrement dieses Systems plus der Arbeit ist, die das System an der Umgebung verrichtet. Das zeigt also, dass wir Wärme in Arbeit umwandeln können und umgekehrt.
Abbildung 02: Feuer erzeugt Wärmeenergie
Darüber hinaus können wir die Wärme als die Energie definieren, die als zufällige Bewegung von Molekülen oder Atomen gespeichert wird. Die Wärmemenge in einem System hängt nur von dem Zustand ab, in dem sich das System befindet; daher ist Wärme eine Zustandsfunktion.
Was ist der Unterschied zwischen Arbeit und Hitze?
Arbeit ist die Energiemenge, die durch eine Kraft übertragen wird, die über eine Distanz wirkt, während Wärme eine Form von Energie ist. Der Hauptunterschied zwischen Arbeit und Wärme besteht darin, dass Arbeit die geordnete Bewegung in eine Richtung ist, während Wärme die zufällige Bewegung von Molekülen ist. Außerdem ist Arbeit eine Funktion des Weges, Wärme aber eine Funktion des Zustandes.
Als weiteren wichtigen Unterschied zwischen Arbeit und Wärme können wir beweisen, dass Arbeit vollständig in Wärme umgewandelt werden kann, aber Wärme nicht zu 100% in Arbeit umgewandelt werden kann. Außerdem ist Wärme eine Form von Energie, während Arbeit eine Methode der Energieübertragung ist. Die folgende Infografik zum Unterschied zwischen Arbeit und Wärme gibt einen detaillierteren Vergleich.
Zusammenfassung – Arbeit vs. Hitze
Arbeit und Wärme sind Begriffe, die wir sowohl in der Physik als auch in der Chemie verwenden. Arbeit und Wärme sind miteinander verbunden, es gibt jedoch auch einige Unterschiede zwischen ihnen. Der Hauptunterschied zwischen Arbeit und Wärme besteht darin, dass Arbeit die geordnete Bewegung in eine Richtung ist, während Wärme die zufällige Bewegung von Molekülen ist.
