İş ve ısı arasındaki temel fark, işin bir yöndeki düzenli hareket, ısı ise moleküllerin rastgele hareketidir.
İş ve ısı, termodinamiğin en önemli iki kavramıdır. İş ve ısı birbiriyle oldukça ilişkilidir, ancak tam olarak aynı değildirler. İşi ve ısıyı anlama arayışı çok eskilere dayanıyor. Bu iki kavramın açıklığa kavuşturulmasıyla klasik termodinamik, fizikte “tamamlanmış” alanlardan biri haline geldi. Hem ısı hem de iş, enerji kavramlarıdır. Isı ve iş teorilerinin termodinamik, motor mekaniği ve makinelerde büyük önemi vardır.
İş Nedir?
Fizikte işi, belirli bir mesafeden geçen bir kuvvet tarafından aktarılan enerji miktarı olarak tanımlarız. İş skaler bir niceliktir, yani çalışacak sadece bir büyüklük vardır, bir yön yoktur. Pürüzlü bir yüzeyde sürüklediğimiz bir nesneyi düşünün. cisme etki eden sürtünme vardır. Verilen A ve B noktaları için, aralarında sonsuz sayıda yol vardır, bu nedenle kutuyu A'dan B'ye götürmek için sonsuz sayıda yol vardır. Nesneyi belirli bir yoldan aldığımızda kat ettiği mesafe, s, kutuda sürtünmenin yaptığı iş F.s'dir (sadece skaler değerler dikkate alındığında). Farklı yolların farklı x değerleri vardır. Bu nedenle yapılan iş farklıdır.
Şekil 01: “F” Kuvveti ile cismin “s” mesafesini hareket ettirirken yapılan iş
İşin alınan yola bağlı olduğunu kanıtlayabiliriz, bu da işin yolun bir fonksiyonu olduğu anlamına gelir. Muhafazakar bir kuvvet alanı için, yapılan işi devletin bir fonksiyonu olarak alabiliriz. SI iş birimi, İngiliz fizikçi James Joule'nin onuruna verilen Joule'dir. CGS iş birimi erg'dir. Termodinamikte iş dediğimizde genellikle basınç işidir, çünkü işi yapan kuvvet üreteci iç veya dış basınçtır. Sabit basınç durumunda yapılan iş P. ΔV'dir, burada P basınç ve ΔV hacimdeki değişimdir.
Isı nedir?
Isı bir enerji şeklidir. Joule cinsinden ölçebiliriz. Termodinamiğin birinci yasası enerjinin korunumu ile ilgilidir. Bir sisteme sağlanan ısının, o sistemin iç enerji artışına ve sistemin çevre üzerinde yaptığı işe eşit olduğunu belirtir. Böylece bu, ısıyı işe çevirebileceğimizi ve bunun tersini de gösteriyor.
Şekil 02: Ateş, Isı Enerjisi üretir
Ayrıca, ısıyı moleküllerin veya atomların rastgele hareketi olarak depolanan enerji olarak tanımlayabiliriz. Bir sistemdeki ısı miktarı yalnızca sistemin içinde bulunduğu duruma bağlıdır; bu nedenle ısı, durumun bir fonksiyonudur.
İş ve Isı Arasındaki Fark Nedir?
İş, ısı bir enerji biçimiyken, belirli bir mesafeden geçen bir kuvvet tarafından aktarılan enerji miktarıdır. İş ve ısı arasındaki temel fark, işin bir yönde sıralı hareket, ısı ise moleküllerin rastgele hareketi olmasıdır. Ayrıca, iş yolun bir fonksiyonudur, ısı ise durumun bir fonksiyonudur.
İş ve ısı arasındaki bir diğer önemli fark olarak, işin tamamen ısıya dönüştürülebileceğini ancak ısının %100 işe dönüştürülemeyeceğini kanıtlayabiliriz. Ayrıca, ısı bir enerji biçimidir, iş ise bir enerji aktarma yöntemidir. İş ve ısı arasındaki farkla ilgili aşağıdaki bilgi grafiği daha ayrıntılı bir karşılaştırma sağlar.
Özet – Çalışmaya Karşı Isı
İş ve ısı hem fizikte hem de kimyada kullandığımız kavramlardır. İş ve ısı birbiriyle ilişkilidir ancak aralarında bazı farklılıklar da vardır. İş ve ısı arasındaki temel fark, işin bir yöndeki düzenli hareket, ısı ise moleküllerin rastgele hareketidir.
