कार्य और ऊष्मा के बीच मुख्य अंतर यह है कि कार्य एक दिशा में क्रमबद्ध गति है जबकि ऊष्मा अणुओं की यादृच्छिक गति है।
कार्य और ऊष्मा ऊष्मागतिकी की दो सबसे महत्वपूर्ण अवधारणाएँ हैं। काम और गर्मी एक दूसरे से अत्यधिक जुड़े हुए हैं लेकिन वे बिल्कुल समान नहीं हैं। काम और गर्मी को समझने की खोज बहुत पुरानी है। इन दो अवधारणाओं को मंजूरी के साथ, शास्त्रीय थर्मोडायनामिक्स भौतिकी में "पूर्ण" क्षेत्रों में से एक बन गया। ऊष्मा और कार्य दोनों ही ऊर्जा की अवधारणाएँ हैं। ऊष्मागतिकी, मोटर यांत्रिकी और मशीनरी में ऊष्मा और कार्य के सिद्धांतों का बहुत बड़ा महत्व है।
काम क्या है?
भौतिकी में, हम कार्य को दूरी के माध्यम से कार्य करने वाले बल द्वारा स्थानांतरित ऊर्जा की मात्रा के रूप में परिभाषित करते हैं। कार्य एक अदिश राशि है, जिसका अर्थ है कि कार्य करने के लिए केवल एक परिमाण है, एक दिशा मौजूद नहीं है। एक ऐसी वस्तु पर विचार करें जिसे हम किसी खुरदरी सतह पर खींचते हैं। वस्तु पर घर्षण अभिनय होता है। दिए गए बिंदुओं A और B के लिए, उनके बीच अनंत पथ मौजूद हैं, इसलिए, बॉक्स को A से B तक ले जाने के लिए अनंत रूप से कई मार्ग हैं। यदि किसी निश्चित पथ पर ले जाने पर वस्तु जितनी दूरी तय करती है, वह है, s, बॉक्स पर घर्षण द्वारा किया गया कार्य F.s है, (केवल अदिश मानों को ध्यान में रखते हुए)। अलग-अलग रास्तों में अलग-अलग x मान होते हैं। इसलिए किया गया काम अलग है।
चित्र 01: वस्तु "s" दूरी को "F" बल के साथ ले जाने के दौरान किया गया कार्य
हम यह सिद्ध कर सकते हैं कि कार्य लिए गए पथ पर निर्भर करता है, अर्थात कार्य पथ का कार्य है।एक रूढ़िवादी बल क्षेत्र के लिए, हम राज्य के कार्य के रूप में किए गए कार्य को ले सकते हैं। काम की एसआई इकाई जूल है, जिसका नाम अंग्रेजी भौतिक विज्ञानी जेम्स जूल के सम्मान में रखा गया है। कार्य की CGS इकाई erg है। ऊष्मप्रवैगिकी में, जब हम काम कहते हैं, तो हम आमतौर पर दबाव के काम का उल्लेख करते हैं, क्योंकि आंतरिक या बाहरी दबाव बल जनरेटर है जो काम करता है। निरंतर दबाव की स्थिति में, किया गया कार्य P. ΔV है, जहां P दबाव है और V आयतन में परिवर्तन है।
गर्मी क्या है?
गर्मी ऊर्जा का एक रूप है। हम इसे जूल में माप सकते हैं। ऊष्मप्रवैगिकी का पहला नियम ऊर्जा के संरक्षण के बारे में है। यह बताता है कि किसी सिस्टम को आपूर्ति की जाने वाली गर्मी उस सिस्टम की आंतरिक ऊर्जा वृद्धि के साथ-साथ सिस्टम द्वारा आसपास के कार्य के बराबर होती है। इस प्रकार, यह दर्शाता है कि हम गर्मी को काम में बदल सकते हैं, और इसके विपरीत।
चित्र 02: आग ऊष्मा ऊर्जा उत्पन्न करती है
इसके अलावा, हम ऊष्मा को अणुओं या परमाणुओं की यादृच्छिक गति के रूप में संग्रहीत ऊर्जा के रूप में परिभाषित कर सकते हैं। एक प्रणाली में गर्मी की मात्रा केवल उस स्थिति पर निर्भर करती है जिसमें सिस्टम है; इसलिए, ऊष्मा अवस्था का एक फलन है।
काम और गर्मी में क्या अंतर है?
कार्य एक दूरी के माध्यम से कार्य करने वाले बल द्वारा स्थानांतरित ऊर्जा की मात्रा है जबकि गर्मी ऊर्जा का एक रूप है। कार्य और ऊष्मा के बीच महत्वपूर्ण अंतर यह है कि कार्य एक दिशा में क्रमबद्ध गति है जबकि ऊष्मा अणुओं की यादृच्छिक गति है। इसके अलावा, काम पथ का एक कार्य है, लेकिन गर्मी राज्य का एक कार्य है।
काम और गर्मी के बीच एक और महत्वपूर्ण अंतर के रूप में, हम यह साबित कर सकते हैं कि काम को पूरी तरह से गर्मी में बदला जा सकता है, लेकिन गर्मी को 100% काम में नहीं बदला जा सकता है। इसके अलावा, गर्मी ऊर्जा का एक रूप है, जबकि काम ऊर्जा को स्थानांतरित करने का एक तरीका है।काम और गर्मी के बीच अंतर पर नीचे दिया गया इन्फोग्राफिक अधिक विस्तृत तुलना देता है।
सारांश – कार्य बनाम गर्मी
काम और गर्मी ऐसी अवधारणाएं हैं जिनका उपयोग हम भौतिकी और रसायन शास्त्र दोनों में करते हैं। काम और गर्मी एक दूसरे से जुड़े हुए हैं लेकिन इनमें कुछ अंतर भी हैं। कार्य और ऊष्मा के बीच मुख्य अंतर यह है कि कार्य एक दिशा में क्रमबद्ध गति है जबकि ऊष्मा अणुओं की यादृच्छिक गति है।
