Diferencia entre trabajo y calor

los diferencia clave entre trabajo y calor es eso el trabajo es el movimiento ordenado en una dirección, mientras que el calor es el movimiento aleatorio de las moléculas.

Trabajo y calor son los dos conceptos más importantes de la termodinámica. El trabajo y el calor están altamente interrelacionados entre sí, pero no son exactamente lo mismo. La búsqueda para entender el trabajo y el calor se remonta. Con estos dos conceptos aclarados, la termodinámica clásica se convirtió en uno de los campos "completos" de la física. Tanto el calor como el trabajo son conceptos de energía. Las teorías del calor y el trabajo tienen un gran significado en termodinámica, mecánica del motor y maquinaria..

CONTENIDO

1. Resumen y diferencia clave
2. Qué es trabajo
3. Que es el calor
4. Comparación lado a lado: trabajo contra calor en forma tabular
5. Resumen

Qué es trabajo?

En física, definimos trabajo como la cantidad de energía transferida por una fuerza que actúa a través de una distancia. El trabajo es una cantidad escalar, lo que significa que solo hay una magnitud para trabajar, una dirección no está presente. Considere un objeto que arrastramos sobre una superficie rugosa. Hay fricción que actúa sobre el objeto. Para los puntos A y B dados, existe un número infinito de rutas entre ellos, por lo tanto, hay infinitas rutas para tomar el cuadro de A a B. Si la distancia que recorre el objeto cuando lo tomamos en un camino determinado es, s, el trabajo realizado por fricción en la caja es Fs, (considerando solo los valores escalares). Diferentes caminos tienen diferentes valores de x. Por lo tanto, el trabajo realizado es diferente.

Figura 01: Trabajo realizado durante el movimiento de la distancia "s" del objeto con la fuerza "F"

Podemos probar que el trabajo depende de la ruta tomada, lo que significa que el trabajo es una función de la ruta. Para un campo de fuerza conservador, podemos tomar el trabajo realizado en función del estado. La unidad de trabajo del SI es Joule, nombrada en honor del físico inglés James Joule. La unidad de trabajo CGS es erg. En termodinámica, cuando decimos trabajo, generalmente nos referimos al trabajo de presión, porque la presión interna o externa es el generador de fuerza que hace el trabajo. En una situación de presión constante, el trabajo realizado es P.ΔV, donde P es la presión y ΔV es el cambio de volumen.

Que es el calor?

El calor es una forma de energía. Podemos medirlo en Joule. La primera ley de la termodinámica es sobre la conservación de la energía. Indica que el calor suministrado a un sistema es igual al incremento de energía interna de ese sistema más el trabajo realizado por el sistema en el entorno. Así, esto demuestra que podemos convertir el calor en trabajo, y viceversa..

Figura 02: El fuego produce energía térmica.

Además, podemos definir el calor como la energía almacenada como movimiento aleatorio de moléculas o átomos. La cantidad de calor en un sistema solo depende del estado en que se encuentre el sistema; Por lo tanto, el calor es una función del estado..

¿Cuál es la diferencia entre trabajo y calor??

El trabajo es la cantidad de energía transferida por una fuerza que actúa a través de una distancia, mientras que el calor es una forma de energía. La diferencia clave entre trabajo y calor es que el trabajo es el movimiento ordenado en una dirección, mientras que el calor es el movimiento aleatorio de las moléculas. Además, el trabajo es una función del camino, pero el calor es una función del estado..

Como otra diferencia importante entre trabajo y calor, podemos demostrar que el trabajo se puede convertir totalmente en calor, pero el calor no se puede convertir al 100% en trabajo. Además, el calor es una forma de energía, mientras que el trabajo es un método de transferencia de energía. La siguiente infografía sobre la diferencia entre trabajo y calor ofrece una comparación más detallada..

Resumen - Trabajo vs Calor

Trabajo y calor son conceptos que utilizamos tanto en física como en química. El trabajo y el calor están interrelacionados, sin embargo, también existen algunas diferencias entre ellos. La diferencia clave entre trabajo y calor es que el trabajo es el movimiento ordenado en una dirección, mientras que el calor es el movimiento aleatorio de las moléculas..

Referencia:

1. OpenStaxCollege. “College Physics”. Introducción a la Sociología - 1ª Edición Canadiense, BCcampus, 23 de enero de 2012. Disponible aquí  
2. Jones, Andrew Zimmerman. “Una forma científica de definir la energía térmica”. ThoughtCo, 11 de octubre de 2018. Disponible aquí

Imagen de cortesía:

1. "Trabajo (física)" Por す じ に く シ チ チ ュ ー - Trabajo propio, (CC0) a través de Commons Wikimedia  
2. ”624524" (CC0) a través de pxhere