Ero lämmönsiirron ja termodynamiikan välillä

Lämmönsiirto vs. termodynamiikka

Lämmönsiirto on aihe, jota käsitellään termodynamiikassa. Termodynamiikan käsitteet ovat erittäin tärkeitä koko fysiikan ja mekaniikan tutkimuksessa. Termodynamiikkaa pidetään yhtenä tärkeimmistä fysiikan opintojen aloista. On elintärkeää olla asianmukainen ymmärrys lämmönsiirron ja termodynamiikan käsitteistä, jotta voimme menestyä aloilla, joilla on näiden käsitteiden sovelluksia. Tässä artikkelissa aiomme keskustella siitä, mitä lämmönsiirto ja termodynamiikka ovat, niiden määritelmistä ja sovelluksista, termodynamiikan ja lämmönsiirron samankaltaisuuksista ja lopuksi termodynamiikan ja lämmönsiirron välisestä erotuksesta.

Termodynamiikka

Termodynamiikka voidaan jakaa kahteen pääkenttään. Ensimmäinen on klassinen termodynamiikka ja toinen on tilastollinen termodynamiikka. Klassista termodynamiikkaa pidetään "täydellisenä" tutkimusalueena, mikä tarkoittaa, että klassisen termodynamiikan tutkimus on valmis. Tilastollinen termodynamiikka on kuitenkin edelleen kehityskenttä, jossa on paljon avoimia ovia.

Klassinen termodynamiikka perustuu neljään termodynamiikan lakiin. Termodynamiikan nollalaki kuvaa lämpötasapainoa, ensimmäinen termodynamiikkalaki perustuu energian säilymiseen, toinen termodynamiikkalaki perustuu entropian käsitteeseen ja kolmas termodynamiikkalaki perustuu Gibbsin vapaaseen energiaan. Tilastollinen termodynamiikka perustuu suurelta osin kvantitasoon, ja mikroskooppisen tason liikettä ja mekaniikkaa tarkastellaan termodynamiikan kanssa ja käsitellään pääasiassa tilastoja.

Lämmönsiirto

Kun kaksi esinettä, joilla on lämpöenergiaa, paljastetaan, niillä on taipumus siirtää energiaa lämmön muodossa. Lämmönsiirron käsitteen ymmärtämiseksi on ensin ymmärrettävä lämmön käsite. Lämpöenergia, joka tunnetaan myös nimellä lämpö, ​​on järjestelmän sisäisen energian muoto. Lämpöenergia on syynä järjestelmän lämpötilaan. Lämpöenergia tapahtuu järjestelmän molekyylien satunnaisten liikkeiden takia. Jokaisella järjestelmällä, jonka lämpötila on yli absoluuttisen nollan, on positiivinen lämpöenergia. Itse atomit eivät sisällä lämpöenergiaa. Atomeilla on kineettinen energia. Kun nämä atomit törmäävät keskenään ja järjestelmän seinien kanssa, ne vapauttavat lämpöenergian fotonina. Tällaisen järjestelmän lämmittäminen lisää järjestelmän lämpöenergiaa. Mitä suurempi on järjestelmän lämpöenergia, sitä suurempi on järjestelmän satunnaisuus.

Lämmönsiirto on lämmön liikettä paikasta toiseen. Kun kaksi järjestelmää, jotka ovat terminaalisesti kosketuksissa, ovat eri lämpötiloissa, korkeammassa lämpötilassa esineestä tuleva lämpö virtaa esineelle, jolla on alhaisempi lämpötila, kunnes lämpötilat ovat yhtä suuret. Lämpötilagradientti on tarpeen spontaaniin lämmönsiirtoon.

Lämmönsiirtonopeus mitataan watteina, kun taas lämmön määrä mitataan jouleina. Yksikkövati määritellään jouleina yksikköaikaa kohti.