کار تعریف

کار برقی کار انجام شده بر روی یک ذره بار توسط یک میدان الکتریکی است. معادله کار برقی معادل کار مکانیکی است:

در جایی که q شارژ ذرات است ، q بار واحد ، E میدان الکتریکی ، که در یک مکان نیرویی در آن مکان است که توسط یک واحد ("آزمایش" تقسیم می شود) ، آهن coulomb (برق) نیروی ، r جابجایی است و ∙ محصول dot است.

کار الکتریکی در هر واحد بار ، هنگام حرکت یک بار آزمایش ناچیز بین دو نقطه ، به عنوان ولتاژ بین آن نقاط تعریف می شود. کار می تواند توسط دستگاه های الکتروشیمیایی (سلولهای الکتروشیمیایی) یا اتصالات مختلف فلزات تولید کننده نیروی الکتروموتوری انجام شود.

در ترمودینامیک ، کار انجام شده توسط یک سیستم ، انرژی منتقل شده توسط سیستم به محیط اطراف آن ، با مکانیسمی که از طریق آن سیستم می تواند به طور خودجوش نیروهای ماکروسکوپی را در محیط اطراف خود اعمال کند ، جایی که آن نیروها و اثرات خارجی آنها قابل اندازه گیری است. در محیط اطراف ، از طریق پیوندهای منفعل مناسب ، کل کار انجام شده توسط چنین نیروهایی می تواند وزنی را بلند کند. همچنین ، فقط از طریق چنین مکانیسم هایی ، انرژی می تواند از محیط اطراف به سیستم منتقل شود. در یک کنوانسیون نشانه ای که در فیزیک استفاده می شود (اگرچه شیمی از کنوانسیون علامت مخالف استفاده می کند) ، چنین انتقال انرژی به عنوان مقدار منفی کار انجام شده توسط سیستم در محیط اطراف آن شمرده می شود.

نیروهای اندازه گیری شده خارجی و اثرات خارجی ممکن است الکترومغناطیسی ، گرانشی یا فشار/حجم یا سایر متغیرهای مکانیکی ماکروسکوپی باشند. برای کار ترمودینامیکی ، این مقادیر اندازه گیری خارجی دقیقاً با مقادیر یا کمک به تغییر در متغیرهای داخلی ماکروسکوپی سیستم ، که همیشه در جفت های مزدوج اتفاق می افتد ، مطابقت دارد ، به عنوان مثال فشار و حجم یا چگالی شار مغناطیسی و مغناطیس.

توسط یک سیستم خارجی که در محیط اطراف قرار دارد ، لزوماً یک سیستم ترمودینامیکی نیست که توسط متغیرهای حالت ترمودینامیکی معمول تعریف شده است ، در غیر این صورت با انتقال ماده ، می توان گفت که کار بر روی یک سیستم ترمودینامیکی انجام می شود. بخشی از چنین کارهای تعریف شده از محیط اطراف می تواند مکانیسم دقیقاً مانند کار ترمودینامیکی تعریف شده توسط سیستم را انجام دهد ، در حالی که بقیه کارهای تعریف شده از محیط زیست به سیستم ترمودینامیکی ظاهر می شوند ، نه به عنوان یک مقدار منفی کار ترمودینامیکی انجام شده توسط این ، بلکه ، همانطور که گرما به آن منتقل می شود. آزمایش های همزن دست و پا زدن ژول مثالی را ارائه می دهد ، که مفهوم کار مکانیکی ایزوچوریک (یا حجم ثابت) را نشان می دهد ، در این مورد که گاهی اوقات کار شافت نامیده می شود. چنین کارهایی که در اینجا تعریف شده است ، کار ترمودینامیکی نیست ، زیرا از طریق اصطکاک ، در داخل و روی سطح سیستم ترمودینامیکی عمل می کند و از طریق نیروهای ماکروسکوپی عمل نمی کند که سیستم می تواند به طور خودجوش در محیط اطراف خود اعمال کند ، که توسط متغیرهای حالت خود قابل توصیف است. بشر کار تعریف شده از محیط نیز می تواند غیر مکانیکی باشد. به عنوان مثال ، گرمایش ژول است ، زیرا با عبور جریان الکتریکی از سیستم ترمودینامیکی از طریق اصطکاک رخ می دهد. هنگامی که این کار به صورت ایزوچور انجام می شود و مهم نیست ، چنین انتقال انرژی به عنوان انتقال حرارت به سیستم مورد علاقه در نظر گرفته می شود.

کار ترمودینامیکی یک نسخه تخصصی از مفهوم کار در فیزیک است. در سیستم اندازه گیری SI ، کار در ژول (J) اندازه گیری می شود. میزان انجام کار در آن قدرت است.

“Work (Physics).” Wikipedia, Wikimedia Foundation, 13 Apr. 2020, en.wikipedia.org/wiki/Work_(physics).

“Work (Electrical).” Wikipedia, Wikimedia Foundation, 19 Feb. 2020, en.wikipedia.org/wiki/Work_(electrical).

“Work (Thermodynamics).” Wikipedia, Wikimedia Foundation, 23 Mar. 2020, en.wikipedia.org/wiki/Work_(thermodynamics).