Różnica między przenoszeniem ciepła a termodynamiką

Przenikanie ciepła a termodynamika

Przenikanie ciepła jest tematem omawianym w termodynamice. Pojęcia termodynamiki są bardzo ważne w badaniach fizyki i mechaniki jako całości. Termodynamika jest uważana za jedną z najważniejszych dziedzin fizyki. Niezbędne jest właściwe zrozumienie pojęć wymiany ciepła i termodynamiki, aby wyróżniać się w dziedzinach, które mają zastosowanie tych pojęć. W tym artykule omówimy, czym jest transfer ciepła i termodynamika, ich definicje i zastosowania, podobieństwa między termodynamiką a transferem ciepła, a na koniec różnica między termodynamiką a transferem ciepła.

Termodynamika

Termodynamikę można podzielić na dwa główne pola. Pierwszy to termodynamika klasyczna, a drugi to termodynamika statystyczna. Klasyczna termodynamika jest uważana za „kompletny” kierunek badań, co oznacza, że ​​studiowanie klasycznej termodynamiki jest zakończone. Jednak termodynamika statystyczna jest wciąż rozwijającą się dziedziną z dużą ilością otwartych drzwi.

Klasyczna termodynamika opiera się na czterech prawach termodynamiki. Zerowe prawo termodynamiki opisuje równowagę termiczną, pierwsze prawo termodynamiki opiera się na zachowaniu energii, drugie prawo termodynamiki opiera się na pojęciu entropii, a trzecie prawo termodynamiki oparte jest na energii swobodnej Gibbsa. Termodynamika statystyczna opiera się w dużej mierze na poziomie kwantowym, a ruch i mechanika poziomu mikroskopowego są uwzględniane w termodynamice i dotyczą głównie statystyki.

Przenikanie ciepła

Kiedy dwa obiekty, które mają energię cieplną, są odsłonięte, mają one tendencję do przenoszenia energii w postaci ciepła. Aby zrozumieć pojęcie wymiany ciepła, należy najpierw zrozumieć pojęcie ciepła. Energia cieplna zwana także ciepłem jest formą energii wewnętrznej układu. Energia cieplna jest przyczyną temperatury systemu. Energia cieplna powstaje w wyniku przypadkowych ruchów cząsteczek układu. Każdy system o temperaturze powyżej zera absolutnego ma dodatnią energię cieplną. Same atomy nie zawierają żadnej energii cieplnej. Atomy mają energię kinetyczną. Kiedy te atomy zderzają się ze sobą i ze ściankami układu, uwalniają energię cieplną w postaci fotonów. Ogrzewanie takiego układu zwiększy energię cieplną układu. Im wyższa energia cieplna systemu, tym większa będzie losowość systemu.

Przenikanie ciepła to przepływ ciepła z jednego miejsca do drugiego. Gdy dwa systemy, które są zetknięte termicznie, mają różne temperatury, ciepło z obiektu o wyższej temperaturze będzie przepływać do obiektu o niższej temperaturze, aż temperatury będą równe. Gradient temperatury jest niezbędny do spontanicznego transferu ciepła.

Szybkość wymiany ciepła mierzy się w watach, a ilość ciepła mierzy się w dżulach. Jednostkowy wat jest definiowany jako dżul na jednostkę czasu.