Sự khác biệt cơ bản giữa công và nhiệt là công là chuyển động có thứ tự theo một hướng trong khi nhiệt là chuyển động ngẫu nhiên của các phân tử.
Công và nhiệt là hai khái niệm quan trọng nhất của nhiệt động lực học. Công việc và sức nóng có mối quan hệ mật thiết với nhau nhưng chúng không hoàn toàn giống nhau. Nhiệm vụ tìm hiểu công việc và nhiệt huyết quay trở lại. Với hai khái niệm này được giải tỏa, nhiệt động lực học cổ điển đã trở thành một trong những lĩnh vực “hoàn thiện” trong vật lý. Cả nhiệt và công đều là những khái niệm về năng lượng. Các lý thuyết về nhiệt và công có một ý nghĩa to lớn trong nhiệt động lực học, cơ học động cơ và máy móc.
Công việc là gì?
Trong vật lý, chúng ta định nghĩa công là lượng năng lượng được truyền bởi một lực tác dụng trong một khoảng cách. Công là đại lượng vô hướng, nghĩa là chỉ có độ lớn mới có tác dụng, không có hướng. Hãy xem xét một đối tượng mà chúng ta kéo trên một bề mặt gồ ghề. Có ma sát tác dụng vào vật. Đối với các điểm A và B đã cho, giữa chúng có vô số đường đi, do đó, có vô số đường đi để đưa chiếc hộp từ A đến B. Nếu quãng đường mà vật đi được khi ta đi trên một đoạn đường nào đó là, s, công do ma sát thực hiện trên hộp là F.s, (chỉ xét các giá trị vô hướng). Các đường dẫn khác nhau có giá trị x khác nhau. Do đó, công việc hoàn thành cũng khác.
Hình 01: Công việc được thực hiện trong quá trình di chuyển đối tượng khoảng cách “s” với Lực “F”
Chúng tôi có thể chứng minh rằng công việc phụ thuộc vào con đường được thực hiện, có nghĩa là công việc là một hàm của con đường. Đối với trường lực bảo toàn, chúng ta có thể coi công việc được thực hiện như một chức năng của nhà nước. Đơn vị đo SI là Joule, được đặt tên để vinh danh nhà vật lý người Anh James Joule. Đơn vị công việc của CGS là erg. Trong nhiệt động lực học, khi chúng ta nói công, chúng ta thường đề cập đến áp suất làm việc, bởi vì áp suất bên trong hoặc bên ngoài là bộ phận tạo ra lực để thực hiện công việc. Trong điều kiện áp suất không đổi, công thực hiện là P. ΔV, trong đó P là áp suất và ΔV là sự thay đổi thể tích.
Nhiệt là gì?
Nhiệt là một dạng năng lượng. Chúng tôi có thể đo lường nó ở Joule. Định luật đầu tiên của nhiệt động lực học là về sự bảo toàn năng lượng. Nó nói rằng nhiệt lượng cung cấp cho một hệ thống bằng phần tăng nội năng của hệ thống đó cộng với công của hệ thống đó đối với xung quanh. Do đó, điều này cho thấy chúng ta có thể chuyển nhiệt thành công và ngược lại.
Hình 02: Lửa tạo ra Năng lượng Nhiệt
Hơn nữa, chúng ta có thể định nghĩa nhiệt là năng lượng được lưu trữ dưới dạng chuyển động ngẫu nhiên của các phân tử hoặc nguyên tử. Nhiệt lượng trong một hệ thống chỉ phụ thuộc vào trạng thái của hệ thống đó; do đó, nhiệt là một hàm của trạng thái.
Sự khác biệt giữa công việc và sức nóng là gì?
Công là phần năng lượng được truyền bởi một lực tác dụng trong một quãng đường còn nhiệt là một dạng năng lượng. Sự khác biệt cơ bản giữa công và nhiệt là công là chuyển động có thứ tự theo một hướng trong khi nhiệt là chuyển động ngẫu nhiên của các phân tử. Hơn nữa, công là một hàm của đường đi, nhưng nhiệt là một hàm của trạng thái.
Là một sự khác biệt quan trọng khác giữa công và nhiệt, chúng tôi có thể chứng minh rằng công có thể chuyển hóa hoàn toàn thành nhiệt, nhưng nhiệt không thể chuyển hóa 100% thành công. Hơn nữa, nhiệt là một dạng năng lượng, trong khi công là một phương thức truyền năng lượng. Đồ họa thông tin dưới đây về sự khác biệt giữa công việc và nhiệt độ cho phép so sánh chi tiết hơn.
Tóm tắt - Work vs Heat
Công và nhiệt là những khái niệm mà chúng ta sử dụng trong cả vật lý và hóa học. Công và nhiệt có mối quan hệ với nhau, tuy nhiên giữa chúng cũng có một số khác biệt. Sự khác biệt cơ bản giữa công và nhiệt là công là chuyển động có thứ tự theo một hướng trong khi nhiệt là chuyển động ngẫu nhiên của các phân tử.
