Lavoro: energia che si manifesta

Concetto in fisica, definizione, unità di misura

Forza e spostamento - Motori termici e motore a scoppio - Primo principio della termodinamica - Lavoro attivo e lavoro passivo

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Quando si applica una forza ad un corpo e questo, per effetto di detta forza, subisce uno spostamento allora significa che si è prodotto un lavoro.
Di solito, l’effetto prodotto da un lavoro è uno spostamento.

Lavoro ed energia

Se un corpo possiede energia vuol dire che è in grado di compiere lavoro. Quindi possiamo anche affermare che il lavoro è l'energia che viene spesa per produrre uno spostamento.
Per produrre uno spostamento occorre esercitare una forza. Forza e spostamento generano il lavoro.

Unità di misura del lavoro

Data l'equivalenza tra energia e lavoro le unità di misura delle due grandezze sono le medesime: nel Sistema Internazionale è il joule (J) definito come prodotto tra newton (N) e metro (m). Per altre unità di misura clicca qui.

Lavoro e calore

Anche il calore è una forma di energia. Quando un corpo è caldo significa che possiede energia (energia termica) e quindi, in base a quanto detto prima, può anche essere in grado di compiere un lavoro e produrre uno spostamento.

Possiamo dire che calore e lavoro sono due forme equivalenti di energia. Il primo principio della termodinamica ci conferma ciò.
Un tipico esempio è quello dei motori termici (macchina a vapore, motore a scoppio) che sono in grado di compiere un lavoro quando si fornisce ad essi una certa quantità di calore.

Lavoro passivo

Quando una forza si oppone al movimento di un corpo rallentandone il suo spostamento si parla di lavoro passivo. Tipico esempio di lavoro passivo è quello compiuto dalle forze di attrito che causano una dissipazione di energia e quindi la produzione di calore.

Possiamo anche considerare l'esempio di un filo conduttore che al passaggio di corrente si riscalda: tale riscaldamento è proprio dovuto alla dissipazione d'energia delle cariche che attraversano il filo, dissipazione dovuta alla resistenza elettrica del materiale che compone il filo che ostacola il cammino delle cariche (effetto Joule).

Lavoro attivo

Il lavoro attivo favorisce il movimento. Ad esempio in un circuito frigorifero il lavoro attivo viene svolto dal compressore per mantenere in circolo il refrigerante. Tale lavoro è compiuto a spese dell'energia elettrica consumata per il suo funzionamento.