قدرت در مقابل کار
قدرت و کار دو مفهوم بسیار مهمی هستند که در مکانیک مورد بحث قرار می گیرند. توان، سرعت انتقال انرژی را توصیف می کند. کار مقدار انرژی منتقل شده را توصیف می کند. هر دوی این مفاهیم در زمینه هایی مانند مهندسی، فیزیک، ترمودینامیک و حتی زیست شناسی انسان بسیار مهم هستند. در این مقاله قصد داریم به چیستی کار و قدرت، تعاریف آنها، شباهت‌های بین کار و قدرت، کاربردهای آنها و در نهایت تفاوت بین قدرت و کار بپردازیم.
کار
در فیزیک، کار به عنوان مقدار انرژی منتقل شده توسط نیرویی که در یک فاصله عمل می کند تعریف می شود.کار یک کمیت اسکالر است، به این معنی که فقط مقدار کار وجود دارد و جهت وجود ندارد. جسمی را در نظر بگیرید که روی یک سطح ناهموار کشیده می شود. اصطکاک روی جسم وجود دارد. برای نقاط A و B داده شده، تعداد نامتناهی مسیر بین آنها وجود دارد. بنابراین، مسیرهای بی نهایت زیادی برای بردن جعبه از A به B وجود دارد. اگر مسافتی که جعبه طی می کند زمانی که در مسیر خاصی قرار می گیرد x باشد، کار انجام شده توسط اصطکاک (F) روی جعبه -F x است، فقط با در نظر گرفتن مقادیر اسکالر مسیرهای مختلف مقادیر x متفاوتی دارند. بنابراین، کار انجام شده متفاوت است. می توان ثابت کرد که کار وابسته به مسیر طی شده است، یعنی کار تابع مسیر است. برای یک میدان نیروی محافظه کار، کار انجام شده را می توان به عنوان یک تابع حالت در نظر گرفت. واحد کار SI ژول است که به افتخار فیزیکدان انگلیسی جیمز ژول نامگذاری شده است. واحد CGS برای کار erg است. واحدهای دیگر فوت پوند، فوت پوند و لیتر-اتمسفر هستند. در ترمودینامیک، کار معمولاً به عنوان کار فشار نامیده می شود زیرا فشار داخلی یا خارجی، مولد نیرو است که کار را انجام می دهد.در یک وضعیت فشار ثابت، کار انجام شده را می توان به عنوان P. ΔV در نظر گرفت، که در آن P فشار و ΔV تغییر در حجم است.
قدرت
برای درک درست مفهوم قدرت، ابتدا باید درک درستی از مفهوم انرژی داشت. انرژی مفهومی غیر شهودی است. واژه «انرژی» از کلمه یونانی «energeia» گرفته شده است که به معنای عملیات یا فعالیت است. از این نظر انرژی مکانیسمی است که در پشت یک فعالیت قرار دارد. انرژی یک کمیت مستقیم قابل مشاهده نیست. اما می توان آن را با اندازه گیری خواص خارجی محاسبه کرد. انرژی را می توان به اشکال مختلف یافت. انرژی جنبشی، انرژی حرارتی و انرژی پتانسیل چند مورد هستند. انرژی با ژول اندازه گیری می شود. توان به عنوان نرخ انرژی تعریف می شود. این نرخ می تواند تبدیل یا ایجاد انرژی باشد. هنگامی که واکنش های هسته ای وجود ندارد، قدرت همیشه نرخ تبدیل انرژی است. انرژی با وات اندازه گیری می شود. 1 وات برابر است با 1 ژول در ثانیه. در سیستم های الکتریکی از واحدی که از وات به دست می آید برای اندازه گیری مقدار انرژی استفاده می شود.این واحد کیلووات ساعت است.
تفاوت بین Power و Work چیست؟
• کار نشان دهنده مقدار انرژی است که هنگام انجام کاری منتقل می شود. قدرت نشان دهنده سرعت انتقال انرژی است.
• کار با ژول اندازه گیری می شود در حالی که توان با وات اندازه گیری می شود.
• یک شی می تواند بدون انجام کاری مقداری برای توان داشته باشد. اگر شیء کاری انجام دهد، مقدار توان نمی تواند صفر باشد.
