§ 13. РАБОТА КАК МАКРОСКОПИЧЕСКИЙ СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ ЭНЕРГИИ

Работа всегда связана с перемещением тел или их частей под воздействием сил той или иной природы. Процесс совершения работы сопровождается как превращением, так и передачей энергии. Если, например, тело массой поднимают в поле силы тяжести на высоту то по совершенной работе оценивают количественно как передачу, так и превращение энергии. Действительно, в рассматриваемом примере потенциальная, энергия поднятого тела увеличилась также на величину Соответственно тела, совершившие рассмотренную работу, потеряют такое же количество энергии (например, организм человека, поднявшего груз). При этом, очевидно, при поднятии груза происходит не только передача энергии, но и ее превращение (в потенциальную энергию). Связь работы с превращением энергии впервые была подмечена Энгельсом, который дал наиболее исчерпывающее определение этой величины: «...работа — это изменение формы движения, рассматриваемое с его количественной стороны».

На основании изложенного можно утверждать, что работа есть макроскопический способ передачи энергии от одних тел к другим. Термин «макроскопический» в приведенном определении подчеркивает тот факт, что работа всегда связана с макроскопическими перемещениями тел или их частей. Из изложенного также следует, что работу можно трактовать как энергию в процессе ее передачи.

В общем курсе физики мы в основном будем ограничиваться учетом работы системы, обусловленной изменением ее объема под воздействием давления, оказываемого системой на окружающие тела. Такого рода работа согласно (8.3) выражается интегралом:

Переход из состояния в состояние можёт произойти путем реализации одного из бесконечного множества возможных процессов, переводящих систему из начального состояния

Рис. 2.1.

в конечное. На рисунке 2.1 графически изображены только два таких процесса. Работа при этих процессах численно равна площади, расположенной под кривой, характеризующей соответствующий процесс. Как видно из рисунка 2.1, совершаемые при этом работы различны. Из разобранного примера следует важное заключение: работа изменения объема системы зависит от вида процесса (пути) перехода из начального состояния в конечное.