Ажил ба дулааны гол ялгаа нь ажил нь нэг чиглэлд эрэмблэгдсэн хөдөлгөөн, харин дулаан нь молекулуудын санамсаргүй хөдөлгөөн юм.
Ажил ба дулаан нь термодинамикийн хамгийн чухал хоёр ойлголт юм. Ажил ба дулаан нь хоорондоо маш их холбоотой боловч тэдгээр нь яг адилхан биш юм. Ажил, дулааныг ойлгох эрэл нь эрт дээр үеэс эхэлдэг. Эдгээр хоёр ойлголтыг арилгаснаар сонгодог термодинамик нь физикийн "дууссан" салбаруудын нэг болжээ. Дулаан ба ажил хоёулаа эрчим хүчний тухай ойлголт юм. Дулаан ба ажлын онолууд нь термодинамик, мотор механик, машин механизмд асар их ач холбогдолтой.
Ажил гэж юу вэ?
Физикийн хувьд бид ажлыг алсын зайд үйлчлэх хүчний дамжуулж буй энергийн хэмжээ гэж тодорхойлдог. Ажил бол скаляр хэмжигдэхүүн бөгөөд энэ нь зөвхөн ажиллах хэмжигдэхүүн байгаа, чиглэл байхгүй гэсэн үг юм. Бид барзгар гадаргуу дээр чирч байгаа объектыг авч үзье. Тухайн объект дээр үрэлт үйлчилдэг. Өгөгдсөн А ба В цэгүүдийн хувьд тэдгээрийн хооронд хязгааргүй олон зам байдаг тул хайрцгийг А-аас В хүртэл авах хязгааргүй олон зам байдаг. Хэрэв бид объектыг тодорхой замаар явахад туулах зай нь s бол, хайрцаг дээрх үрэлтийн ажил нь F.s, (зөвхөн скаляр утгыг харгалзан). Өөр өөр замууд өөр өөр x утгатай байна. Тиймээс хийсэн ажил өөр байна.
Зураг 01: Объектыг "s" зайд "F" хүчээр хөдөлгөх үед хийсэн ажил
Ажил нь явсан замаас хамаардаг гэдгийг бид баталж чадна, энэ нь ажил бол замын үйл ажиллагаа гэсэн үг юм. Консерватив хүчний талбарын хувьд бид хийсэн ажлыг төрийн чиг үүрэг болгон авч болно. SI ажлын нэгж нь Английн физикч Жеймс Жоулийн нэрэмжит нэрээр нэрлэгдсэн Жоул юм. CGS-ийн ажлын нэгж нь erg. Термодинамикийн хувьд бид ажил гэж хэлэхэд бид ихэвчлэн даралтын ажлыг хэлдэг, учир нь дотоод болон гадаад даралт нь тухайн ажлыг гүйцэтгэдэг хүчний үүсгүүр юм. Тогтмол даралтын нөхцөлд гүйцэтгэсэн ажил нь P. ΔV бөгөөд P нь даралт, ΔV нь эзэлхүүний өөрчлөлт юм.
Дулаан гэж юу вэ?
Дулаан бол энергийн нэг хэлбэр юм. Бид үүнийг Жоулаар хэмжиж болно. Термодинамикийн анхны хууль нь энерги хадгалагдах тухай юм. Энэ нь системд нийлүүлж буй дулаан нь тухайн системийн дотоод энергийн өсөлтийг хүрээлэн буй орчинд системийн хийсэн ажилтай тэнцүү гэж заасан байдаг. Тиймээс энэ нь бид дулааныг ажил болгон хувиргаж чадна гэдгийг харуулж байна.
Зураг 02: Гал нь дулааны энерги үүсгэдэг
Цаашилбал, бид дулааныг молекул эсвэл атомын санамсаргүй хөдөлгөөн хэлбэрээр хадгалсан энерги гэж тодорхойлж болно. Систем дэх дулааны хэмжээ нь зөвхөн тухайн системийн төлөв байдлаас хамаарна; тиймээс дулаан нь төлөв байдлын функц юм.
Ажил, дулаан хоёрын ялгаа юу вэ?
Ажил гэдэг нь дулаан нь энергийн нэг хэлбэр бөгөөд алсын зайд үйлчлэх хүчний дамжуулж буй энергийн хэмжээ юм. Ажил ба дулааны гол ялгаа нь ажил нь нэг чиглэлд эмх цэгцтэй хөдөлгөөн, харин дулаан нь молекулуудын санамсаргүй хөдөлгөөн юм. Цаашилбал, ажил бол замын функц, харин дулаан нь төлөв байдлын функц юм.
Ажил ба дулааны өөр нэг чухал ялгааны хувьд бид ажлыг бүхэлд нь дулаан болгон хувиргаж болох боловч дулааныг 100% ажил болгон хувиргах боломжгүй гэдгийг баталж чадна. Түүнээс гадна дулаан бол энергийн нэг хэлбэр, харин ажил бол энерги дамжуулах арга юм. Ажлын болон дулааны ялгааг харуулсан доорх инфографик нь илүү нарийвчилсан харьцуулалтыг харуулж байна.
Дүгнэлт – Ажил болон дулаан
Ажил ба дулаан гэдэг нь бидний физик, химийн аль алинд нь ашигладаг ойлголт юм. Ажил ба дулаан нь хоорондоо холбоотой боловч тэдгээрийн хооронд зарим ялгаа байдаг. Ажил ба дулааны гол ялгаа нь ажил нь нэг чиглэлд эрэмблэгдсэн хөдөлгөөн, харин дулаан нь молекулуудын санамсаргүй хөдөлгөөн юм.
