Пренос на топлина срещу термодинамика
Преносът на топлина е тема, обсъждана в термодинамиката. Концепциите на термодинамиката са много важни за изучаването на физиката и механиката като цяло. Термодинамиката се счита за една от най-важните области на изследване във физиката. Жизненоважно е да имате правилно разбиране в концепциите за пренос на топлина и термодинамика, за да превъзхождате в области, които имат приложения на тези концепции. В тази статия ще обсъдим какво представляват преносът на топлина и термодинамиката, техните определения и приложения, приликите между термодинамиката и преноса на топлина и накрая разликата между термодинамиката и преноса на топлина.
Термодинамика
Термодинамиката може да бъде разделена на две основни области. Първият е класическата термодинамика, а вторият е статистическата термодинамика. Класическата термодинамика се счита за „завършена“област на изследване, което означава, че изучаването на класическата термодинамика е завършено. Статистическата термодинамика обаче все още е развиваща се област с много отворени врати.
Класическата термодинамика се основава на четирите закона на термодинамиката. Нулевият закон на термодинамиката описва топлинното равновесие, първият закон на термодинамиката се основава на запазването на енергията, вторият закон на термодинамиката се основава на концепцията за ентропията, а третият закон на термодинамиката се основава на свободната енергия на Гибс. Статистическата термодинамика до голяма степен се основава на квантово ниво, а движението на микроскопичното ниво и механиката се разглеждат с термодинамиката и се занимават главно със статистика.
Пренос на топлина
Когато два обекта, които имат топлинна енергия, са изложени, те са склонни да предават енергия под формата на топлина. За да разберете концепцията за пренос на топлина, първо трябва да разберете концепцията за топлина. Топлинната енергия, известна още като топлина, е форма на вътрешна енергия на система. Топлинната енергия е причината за температурата на системата. Топлинната енергия възниква поради произволните движения на молекулите на системата. Всяка система с температура над абсолютната нула има положителна топлинна енергия. Самите атоми не съдържат никаква топлинна енергия. Атомите имат кинетична енергия. Когато тези атоми се сблъскат един с друг и със стените на системата, те освобождават топлинна енергия като фотони. Отоплението на такава система ще увеличи топлинната енергия на системата. Колкото по-висока е топлинната енергия на системата, толкова по-висока ще бъде произволността на системата.
Топлопреминаването е движението на топлина от едно място на друго. Когато две системи, които са в термичен контакт, са при различни температури, топлината от обекта с по-висока температура ще тече към обекта с по-ниска температура, докато температурите се изравнят. За спонтанен пренос на топлина е необходим температурен градиент.
Коефициентът на пренос на топлина се измерва във ватове, докато количеството топлина се измерва в джаули. Единицата ват се определя като джаули за единица време.
Каква е разликата между пренос на топлина и термодинамика?
• Термодинамиката е обширна област на изследване, докато преносът на топлина е само едно явление.
• Преносът на топлина е явление, изучавано от термодинамиката.
• Преносът на топлина е количествено измерима концепция, но термодинамиката не е такъв предмет.
