Kommentit
- Selitä, että lämpöenergiajärjestelmällä on kyky tehdä mekaanista työtä .—— Yksi parhaista esimerkeistä on höyry moottori. Missä veden lämmityksessä, joka on lyhyesti sanottuna lämpöenergiaa, teemme mekaanista työtä siirtämällä junaa.
Vastaa
Selitä, että lämpöenergiajärjestelmällä on kyky tehdä mekaanista työtä.
Ensinnäkin on vältettävä puhumista järjestelmän ”lämpöenergiasta”, koska se sekoitetaan usein termeihin ”lämpö” ja ”lämpötila”. Oikea termi on sisäinen energia, joka on järjestelmän kineettisten ja potentiaalienergioiden summa.
Työ on energiansiirtoa, joka johtuu etäisyyden kautta vaikuttavasta voimasta, jonka joko ympäristö suorittaa järjestelmässä (esim. kaasun puristus) tai järjestelmän ympäristöön (esim. kaasun paisuminen). Lämmönsiirron puuttuessa kyseinen energiansiirto joko lisää tai vähentää järjestelmän sisäistä energiaa ensimmäisen lain mukaan.
Pohjaviivana järjestelmän sisäinen energia toimii siirtämällä osan sisäisestä energiastaan ympäristöön. Männässä / sylinterissä olevan ihanteellisen kaasun tapauksessa kaasumolekyylit luovuttavat kineettisen energian, kun ne vaikuttavat männän pintaan luoden paineen (voiman), joka toimii ympäristössä Steevenin antaman yhtälön mukaan. Jos työ tehdään adiabaattisesti (ei lämmönsiirtoa), liike-energian menetys heijastuu kaasun lämpötilan laskussa.
Mitkä ovat tämän lisäksi erot työn ja mekaanisen työn välillä?
Kaikessa työssä tarvitaan voimaa, joka vaikuttaa etäisyyden kautta. Voit kutsua sitä sähkötyöksi, jos voima johtuu sähkökentästä, gravitaatiotyöstä, jos painovoimakenttä tekee sen, tai mekaanisesta työstä, jos voima johtuu fyysisestä kosketuksesta asioiden välillä. Ero on kätevyys työn tunnistavan tai vastaanottavan agentin tunnistamiseksi, mutta siinä ei ole mitään perustavanlaatuista eroa. Niihin kaikkiin liittyy voima, joka toimii etäisyyden kautta. Niitä kaikkia voidaan yksinkertaisesti kutsua ”työiksi”.
Toivottavasti tämä auttaa.