Tofauti kuu kati ya kazi na joto ni kwamba kazi ni mwendo uliopangwa katika mwelekeo mmoja ilhali joto ni mwendo nasibu wa molekuli.
Kazi na joto ni dhana mbili muhimu zaidi za thermodynamics. Kazi na joto vinahusiana sana lakini sio sawa kabisa. Hamu ya kuelewa kazi na joto inarudi nyuma. Kwa dhana hizi mbili kufutwa, thermodynamics ya classical ikawa mojawapo ya nyanja "zilizokamilishwa" katika fizikia. Wote joto na kazi ni dhana ya nishati. Nadharia za joto na kazi zina umuhimu mkubwa katika thermodynamics, mechanics motor na mashine.
Kazi ni nini?
Katika fizikia, tunafafanua kazi kama kiasi cha nishati inayohamishwa na nguvu inayofanya kazi kwa umbali. Kazi ni kiasi cha scalar, ambayo ina maana kuna ukubwa tu wa kufanya kazi, mwelekeo haupo. Fikiria kitu ambacho tunaburuta kwenye uso mbaya. Kuna msuguano wa kutenda kwenye kitu. Kwa pointi A na B, idadi isiyo na kikomo ya njia zipo kati yao, kwa hiyo, kuna njia nyingi za kuchukua sanduku kutoka A hadi B. Ikiwa umbali wa kitu kinasafiri tunapokichukua kwenye njia fulani ni, s, kazi iliyofanywa na msuguano kwenye sanduku ni F.s, (kuzingatia tu maadili ya scalar). Njia tofauti zina maadili tofauti ya x. Kwa hivyo, kazi iliyofanywa ni tofauti.
Kielelezo 01: Kazi iliyofanywa wakati wa kusogeza umbali wa kitu "s" kwa Nguvu ya "F"
Tunaweza kuthibitisha kuwa kazi inategemea njia iliyochukuliwa, ambayo inamaanisha kuwa kazi ni kazi ya njia. Kwa uwanja wa nguvu wa kihafidhina, tunaweza kuchukua kazi iliyofanywa kama kazi ya serikali. Kitengo cha kazi cha SI ni Joule, jina lake kwa heshima ya mwanafizikia wa Kiingereza James Joule. Kitengo cha kazi cha CGS ni erg. Katika thermodynamics, tunaposema kazi, kwa kawaida tunarejelea kazi ya shinikizo, kwa sababu shinikizo la ndani au nje ni jenereta ya nguvu inayofanya kazi. Katika hali ya shinikizo la mara kwa mara, kazi iliyofanywa ni P. ΔV, ambapo P ni shinikizo na ΔV ni mabadiliko ya sauti.
Joto ni nini?
Joto ni aina ya nishati. Tunaweza kuipima kwa Joule. Sheria ya kwanza ya thermodynamics ni juu ya uhifadhi wa nishati. Inasema kuwa joto linalotolewa kwa mfumo ni sawa na nyongeza ya nishati ya ndani ya mfumo huo pamoja na kazi inayofanywa na mfumo kwenye eneo linalozunguka. Kwa hivyo, hii inaonyesha kuwa tunaweza kubadilisha joto kuwa kazi, na kinyume chake.
Kielelezo 02: Moto hutoa Nishati ya Joto
Zaidi ya hayo, tunaweza kufafanua joto kama nishati inayohifadhiwa kama mwendo nasibu wa molekuli au atomi. Kiasi cha joto katika mfumo inategemea tu hali ambayo mfumo uko; kwa hivyo, joto ni kazi ya hali.
Kuna tofauti gani kati ya Kazi na Joto?
Kazi ni kiasi cha nishati inayohamishwa na nguvu inayofanya kazi kwa umbali ilhali joto ni aina ya nishati. Tofauti kuu kati ya kazi na joto ni kwamba kazi ni mwendo ulioamriwa katika mwelekeo mmoja ambapo joto ni mwendo wa nasibu wa molekuli. Zaidi ya hayo, kazi ni utendaji wa njia, lakini joto ni kazi ya hali.
Kama tofauti nyingine muhimu kati ya kazi na joto, tunaweza kuthibitisha kuwa kazi inaweza kubadilishwa kabisa kuwa joto, lakini joto haliwezi kubadilishwa kwa 100% kufanya kazi. Aidha, joto ni aina ya nishati, wakati kazi ni njia ya kuhamisha nishati. Maelezo hapa chini juu ya tofauti kati ya kazi na joto inatoa ulinganisho wa kina zaidi.
Muhtasari – Kazi dhidi ya Joto
Kazi na joto ni dhana tunazotumia katika fizikia na kemia. Kazi na joto vinahusiana hata hivyo kuna tofauti kati yao pia. Tofauti kuu kati ya kazi na joto ni kwamba kazi ni mwendo uliopangwa katika mwelekeo mmoja ilhali joto ni mwendo nasibu wa molekuli.
