Soojusülekande ja termodünaamika erinevus

Soojusülekanne vs termodünaamika

Soojusülekanne on termodünaamika teema. Termodünaamika mõisted on füüsika ja mehaanika kui terviku uurimisel väga olulised. Termodünaamikat peetakse füüsika üheks olulisemaks õppesuunaks. On väga oluline, et soojusülekande ja termodünaamika mõistetest õigesti aru saadaks, et silma paista valdkondades, kus neid mõisteid rakendatakse. Selles artiklis käsitleme soojusülekannet ja termodünaamikat, nende määratlusi ja rakendusi, termodünaamika ja soojusülekande sarnasusi ning lõpuks termodünaamika ja soojusülekande erinevust.

Termodünaamika

Termodünaamika võib jagada kaheks peamiseks väljaks. Esimene neist on klassikaline termodünaamika ja teine ​​statistiline termodünaamika. Klassikalist termodünaamikat peetakse täielikuks õppevaldkonnaks, mis tähendab, et klassikalise termodünaamika uurimine on lõpule viidud. Statistiline termodünaamika on siiski endiselt arenev valdkond, kus on palju avatud uksi.

Klassikaline termodünaamika põhineb termodünaamika neljal seadusel. Termodünaamika null-seadus kirjeldab termilist tasakaalu, esimene termodünaamika seadus põhineb energia säästmisel, teine ​​termodünaamika seadus põhineb entroopia kontseptsioonil ja kolmas termodünaamika seadus põhineb Gibbsi vabal energial. Statistiline termodünaamika põhineb suuresti kvanttasandil ning mikroskoopilisel tasemel liikumist ja mehaanikat käsitletakse koos termodünaamikaga ning käsitletakse peamiselt statistikat.

Soojusülekanne

Kui paljastatakse kaks soojusenergiaga objekti, kipuvad nad energiat edastama soojuse kujul. Soojusülekande mõiste mõistmiseks tuleb kõigepealt mõista soojuse mõistet. Soojusenergia, tuntud ka kui soojus, on süsteemi sisemise energia vorm. Soojusenergia on süsteemi temperatuuri põhjustaja. Soojusenergia tekib süsteemi molekulide juhuslike liikumiste tõttu. Igal süsteemil, mille temperatuur ületab absoluutset nulli, on positiivne soojusenergia. Aatomid ise ei sisalda soojusenergiat. Aatomitel on kineetilised energiad. Kui need aatomid põrkuvad üksteisega ja süsteemi seintega, eraldavad nad soojusenergiat footonitena. Sellise süsteemi kuumutamine suurendab süsteemi soojusenergiat. Mida kõrgem on süsteemi soojusenergia, seda suurem on süsteemi juhuslikkus.

Soojusülekanne on soojuse liikumine ühest kohast teise. Kui kaks termiliselt kokkupuutuvat süsteemi on erineva temperatuuriga, voolab kõrgemal temperatuuril esinev objekt soojust madalama temperatuuriga objektile, kuni temperatuurid on võrdsed. Temperatuuri gradient on vajalik spontaanseks soojusülekandeks.

Soojusülekande kiirust mõõdetakse vattides, soojushulka aga džaulides. Vattiühikut määratletakse džaulides ajaühiku kohta.