كيف نقارن بين الحرارة والشغل؟

الشغل والحرارة هما ضمن سلسلة الثرموداينمك (الديناميكا الحرارية)، وهو علم يدرس علاقة المادة بالطاقة.

وقبل أن أجيب على سؤالك، أودّ أن أشير بدايةً إلى أنَّ موضوع الديناميكا الحرارية تُصنف إلى أنواع عديدة تِبعاً إلى التخصصات المختلفة، فهو علم موجود في الهندسة الكيمائية حيث يتم التركيز على مستوى المادة والجزيء ومن ثم يتم استخراج العلاقات بين المواد وخواص المواد واعطاء الصيغ الكيميائية....، وفي الهندسة الميكانيكية يُسمّى Engineering thermodynamic ديناميكا الحرارة الهندسية ويتم تطبيق هذا العلم في الأجهزة والمعدّات والمنظومات وبالتالي يُستخدم في تحليل هذه الأجهزة والمعدّات ليتم اجراء الحسابات من حسابات الطاقة و حسابات الكفاءة وغيرها من الحسابات.

ومن هذا المنطلق فإنه يتم التركيز على النوعين من الطاقة (الشغل والحرارة)، حيث أنَّ معظم الأجهزة والمعدات هي إمَّا أن تستهلك شغل وتنتج طاقة أو تستهلك حرارة وتنتج شغل.
لنأخذ مثلاً، محركات الإحتراق الداخلي ستلاحظ أنَّها تستهلك حرارة وتنتج شغل (الحركة الدورانية).
العكس منها، في منظومات التثليج أو المضخات الحرارية فهي تستهلك شغل وتنتج حرارة.

- ولو أخذنا مفهوم كل من الشغل والحراة:       

الشغل:
يُعرف بأنّه قابلية النظام على دفع أو ازاحة الجسم إزاحة معيّنة (X) بكتلة معينة وبواسطة قوة معيّنة (F).
أي أنّه لو طبقنا قوة معينة على جسم له كتلة معينة وبإزاحة محددة نقول أننا أنجزنا أو سلّطنا عليه شغل (إنجاز شغل)، وتُعطى معادلة الشغل كما يلي:
W = ∫ F dx

حيثُ أنّ بتسليط قوة وحدوث حركة بإزاحة معيّنة نتيجة هذه القوة يكون الشغل، وهو ما نلاحظه من خلال تحريك جسم معين حركة دورانية أو برفع وزن معيّن كل ذلك يندرج تحت تعريف الشغل.
ويجب الإنتباه إلى أنّ الشغل هو (طاقة عابرة) أو كما يُسمّى Transient value، أي أنها تعبر حدود النظام فقط ولا يوجد بداخل النظام شغل والشغل ليس خاصية من خواص النظام ولا يُميز النظام. 

الحرارة:
وهي أيضاً من الطاقة العابرة للنظام حيث أنّه يكون انتاج للحرارة وتنتقل عند وجود فرق في الحرارة.

مثال:
قطعة من النحاس الساخن ووضعت في حوض ماء بارد، يحدث انتقال للحرارة نتيجة وجود فرق في درجات الحرارة، فانتقال الحرارة يكون من القطة الساخنة إلى الماء البارد.
فالحرارة تنتقل عبر حدود النظام أو من خارج النظام إلى الداخل.

- وتُعطى حسب المعادلة التالية:
  δQ = Q ∫ 

إذاً، أرجوا أن أكون أوضحت مفهوم كل من الشغل والحرارة.