Prenos tepla vs termodynamika
Prenos tepla je téma diskutovaná v termodynamike. Pojmy termodynamiky sú veľmi dôležité pri štúdiu fyziky a mechaniky ako celku. Termodynamika sa považuje za jeden z najdôležitejších študijných odborov vo fyzike. Je nevyhnutné správne porozumieť koncepciám prenosu tepla a termodynamike, aby ste vynikli v oblastiach, ktoré tieto koncepcie využívajú. V tomto článku sa budeme zaoberať pojmom prenos tepla a termodynamika, ich definíciami a aplikáciami, podobnosťami medzi termodynamikou a prenosom tepla a nakoniec rozdielom medzi termodynamikou a prenosom tepla.
Termodynamika
Termodynamiku možno rozdeliť do dvoch hlavných polí. Prvá je klasická termodynamika a druhá štatistická termodynamika. Klasická termodynamika sa považuje za „úplný“študijný odbor, čo znamená, že štúdium klasickej termodynamiky je ukončené. Štatistická termodynamika je však stále rozvíjajúcim sa poľom s množstvom otvorených dverí.
Klasická termodynamika je založená na štyroch termodynamických zákonoch. Nultý zákon termodynamiky popisuje tepelnú rovnováhu, prvý zákon termodynamiky je založený na zachovaní energie, druhý zákon termodynamiky je založený na koncepcii entropie a tretí zákon termodynamiky je založený na Gibbsovej voľnej energii. Štatistická termodynamika je do značnej miery založená na kvantovej úrovni a mikroskopická úroveň pohybu a mechaniky sa berú do úvahy s termodynamikou a zaoberá sa hlavne štatistikou.
Prenos tepla
Keď sú vystavené dva objekty, ktoré majú tepelnú energiu, majú tendenciu prenášať energiu vo forme tepla. Aby sme porozumeli pojmu prenos tepla, je potrebné najskôr porozumieť pojmu teplo. Tepelná energia tiež známa ako teplo je formou vnútornej energie systému. Tepelná energia je príčinou teploty systému. Tepelná energia vzniká v dôsledku náhodných pohybov molekúl systému. Každý systém s teplotou nad absolútnou nulou má pozitívnu tepelnú energiu. Samotné atómy neobsahujú žiadnu tepelnú energiu. Atómy majú kinetické energie. Keď sa tieto atómy zrazia medzi sebou a so stenami systému, uvoľňujú tepelnú energiu ako fotóny. Zahriatie takého systému zvýši tepelnú energiu systému. Čím vyššia je tepelná energia systému, tým vyššia bude náhodnosť systému.
Prestup tepla je pohyb tepla z jedného miesta na druhé. Keď majú dva systémy, ktoré sú tepelne kontaktované, rozdielne teploty, bude teplo z objektu pri vyššej teplote prúdiť do objektu s nižšou teplotou, kým nebudú rovnaké. Pre spontánny prenos tepla je nevyhnutný teplotný gradient.
Rýchlosť prenosu tepla sa meria vo wattoch, zatiaľ čo množstvo tepla sa meria v jouloch. Jednotkový watt je definovaný ako joulov za jednotku času.
Aký je rozdiel medzi prenosom tepla a termodynamikou?
• Termodynamika je rozsiahly študijný odbor, zatiaľ čo prenos tepla je iba jedným javom.
• Prenos tepla je jav študovaný termodynamikou.
• Prenos tepla je kvantitatívne merateľný koncept, ale termodynamika nie je takým predmetom.
