熱エネルギーを備えたシステムには機械的な仕事をする能力があることを説明します。
まず、システムの「熱エネルギー」について話すことは避けてください。「熱」や「温度」という用語と混同されることがよくあるからです。適切な用語は、システムの運動エネルギーと位置エネルギーの合計である内部エネルギーです。
作業とは、システムの周囲によって行われる、距離を介して作用する力によるエネルギー伝達です(例:ガスの圧縮)または周囲のシステムによる(例えば、ガスの膨張)。熱伝達がない場合、そのエネルギー伝達は、最初の法則に従って、システムの内部エネルギーにそれぞれ加算または減算されます。
結論として、システムの内部エネルギーは次のように機能します。内部エネルギーの一部を周囲に伝達します。ピストン/シリンダー内の理想気体の場合、ガス分子はピストンの面に衝突すると運動エネルギーを放棄し、Steevenによって与えられた式に従って、周囲に作用する圧力(力)を生成します。作業が断熱的に行われる場合(熱伝達なし)、運動エネルギーの損失はガスの温度の低下に反映されます。
また、これに加えて、作業と機械的作業の違いは何ですか?
すべての作業には、距離を介して作用する力が含まれます。力が電界によるものである場合は電気的仕事、重力場がそれを行う場合は重力的仕事、または力が物同士の物理的接触によるものである場合は機械的仕事と呼ぶことができます。この区別は、作業を行っている、または受けているエージェントを識別するための便利さの1つですが、基本的な違いはありません。それらはすべて、距離を介して作用する力を伴います。それらはすべて単に「仕事」と呼ぶことができます。
これがお役に立てば幸いです。