仕事は、「力が任意のオブジェクトに適用されたとき、ある場所から別の場所への変位」として定義され、力と変位の両方の成分を持ちます。あるオブジェクトから別のオブジェクトへの媒体または一種のエネルギー伝達である仕事。オブジェクトに力が加えられた結果、オブジェクトがある場所から別の場所に移動または変位した場合、これは行われた仕事として知られています。仕事の SI 単位は ジュール です。 .大きさと方向しか持たないため、スカラー量です。その次元式は ML
W =Fs cosθ
どこ
Fは力です
s は変位です
行われる作業には 3 つのタイプがあります:-
- ポジティブな仕事
- 仕事ゼロ
- 否定的な仕事
仕事は前向きだと言われています 変位またはその成分の方向が、力が適用される方向と同じである場合。
完了した単語はゼロと言われています 変位がゼロで、力が適用される場合。
完了した作業はネガティブと言われます 変位またはそのコンポーネントの方向が、力が適用される方向と反対の場合。
物理学で行われる研究の意味
変位がゼロになり、力がゼロになり、力と変位が互いに垂直である場合、仕事はありません。
例を見てみましょう。壁を押したいとします。押し始めると、多くのエネルギーが消費されますが、壁の変位がゼロになるか、壁がまったく動かないということは、あなたが行った仕事がゼロであることを示しています。
行われた仕事 =変位方向の力の成分 x 変位の大きさ
W=(Fcosθ)×s
W=Fs cosθ
W=F.s ベクトル
これにより、行われた仕事は力と変位ベクトルの内積であると言えます。
前述のとおり、
W=Fs Cosθ
この式は、仕事が一定の力で行われる場合にのみ使用されます。
可変力によって行われる仕事について話す場合、この式を統合して、行われた仕事を見つけなければなりません。
- θ が 90° より大きい場合、仕事量は負になります。
- θ が 90° 未満の場合、行われた仕事は正です。
- θ が 0° のとき、行われた仕事はゼロです。
内部エネルギー
内部エネルギーは、システムの利得と損失を内部状態に保つシステム内のエネルギーです。これは、システムの運動エネルギーと位置エネルギーの合計です。システム全体の全体的な運動エネルギーは含まれません。システムの分子のランダムな動きに関連する無秩序なエネルギーのみが含まれます。
Uで表されます その単位はジュールです .温度や音量を上げることで変更できます。
システムの内部エネルギーは熱力学状態変数です つまり、その値はシステムの存在状態のみに依存し、その状態がもたらされた経路には依存しません。これは単に、気体の特定の質量の内部エネルギーが、圧力体積と温度の特定の値によって記述される状態のみに依存することを意味します。
理想気体の内部エネルギーは純粋に運動的です つまり、理想気体には分子の引力がないため、気体は分子間ポテンシャルエネルギーを持っていません。その内部エネルギーは、その分子のさまざまなランダムな動きに関連する運動エネルギーの合計です。したがって、理想気体の内部エネルギーは完全に動的であり、その温度のみに依存します。
内部エネルギーに影響する要因:
内部エネルギーに影響を与える要因は次のとおりです:
<オール>閉鎖系がエネルギーを熱として受け取ると、内部エネルギーに変化が生じ、内部エネルギーが増加します。
たとえば、シリンダーを体全体に配置すると、温度差により、熱エネルギーが高温の体からガスに流れ、手の中にあるとガスの内部エネルギーが増加します。
(熱力学の第一法則によれば、
仕事を行うことができるシステムにいくらかの熱が供給される場合、システムによって吸収される熱の量は、その内部エネルギーの増加とシステムによって周囲で行われる外部仕事の合計に等しくなります。)
内部エネルギーは、行われた仕事によって変化する可能性があると言えます。
結論:
仕事は、変位に沿って力を加えることによって物体に、または物体から伝達されるエネルギーです。 SI 単位はジュールで、寸法は ML2 です。 T-2 .
内部エネルギーは、システムの利得と損失を内部状態に保つシステム内のエネルギーです。また、任意の内部状態でシステムを作成または準備するために必要なエネルギーであるとも言えます。
内部エネルギーは、熱と仕事によってのみ変化します。
これは、体の分子が持つ運動エネルギーと位置エネルギーの総量です。
