Prijenos topline u odnosu na termodinamiku
Prijenos topline je tema o kojoj se raspravlja u termodinamici. Koncepti termodinamike vrlo su važni u proučavanju fizike i mehanike u cjelini. Termodinamika se smatra jednim od najvažnijih područja proučavanja fizike. Od vitalne je važnosti imati odgovarajuće razumijevanje koncepata prijenosa topline i termodinamike kako bi se istaknuli u područjima u kojima se ti koncepti primjenjuju. U ovom ćemo članku raspravljati o tome što su prijenos topline i termodinamika, njihove definicije i primjene, sličnosti između termodinamike i prijenosa topline i konačno razliku između termodinamike i prijenosa topline.
Termodinamika
Termodinamika se može podijeliti u dva glavna polja. Prva je klasična termodinamika, a druga je statistička termodinamika. Klasična termodinamika se smatra “završenim” područjem studija, što znači da je studij klasične termodinamike završen. Međutim, statistička termodinamika je još uvijek polje u razvoju s puno otvorenih vrata.
Klasična termodinamika temelji se na četiri zakona termodinamike. Nulti zakon termodinamike opisuje toplinsku ravnotežu, prvi zakon termodinamike temelji se na očuvanju energije, drugi zakon termodinamike temelji se na pojmu entropije, a treći zakon termodinamike temelji se na Gibbsovoj slobodnoj energiji. Statistička termodinamika uvelike se temelji na kvantnoj razini, a kretanje mikroskopske razine i mehanika razmatraju se termodinamikom i uglavnom se bave statistikom.
prijenos topline
Kada su dva objekta, koja imaju toplinsku energiju, izložena, oni teže prenijeti energiju u obliku topline. Da bismo razumjeli koncept prijenosa topline, prvo moramo razumjeti koncept topline. Toplinska energija poznata i kao toplina oblik je unutarnje energije sustava. Toplinska energija je uzrok temperature sustava. Toplinska energija nastaje zbog nasumičnog kretanja molekula sustava. Svaki sustav koji ima temperaturu iznad apsolutne nule ima pozitivnu toplinsku energiju. Sami atomi ne sadrže nikakvu toplinsku energiju. Atomi imaju kinetičku energiju. Kada se ti atomi sudare jedan s drugim i sa stijenkama sustava, oslobađaju toplinsku energiju kao fotone. Grijanje takvog sustava će povećati toplinsku energiju sustava. Što je veća toplinska energija sustava, veća će biti slučajnost sustava.
Prijenos topline je kretanje topline s jednog mjesta na drugo. Kada su dva sustava, koji su u toplinskom kontaktu, na različitim temperaturama, toplina iz objekta na višoj temperaturi teći će na objekt s nižom temperaturom sve dok se temperature ne izjednače. Temperaturni gradijent je neophodan za spontani prijenos topline.
Brzina prijenosa topline mjeri se u vatima, dok se količina topline mjeri u džulima. Jedinica vat definirana je kao džul po jedinici vremena.
Koja je razlika između prijenosa topline i termodinamike?
• Termodinamika je veliko područje proučavanja dok je prijenos topline samo jedan fenomen.
• Prijenos topline je fenomen koji proučava termodinamika.
• Prijenos topline je kvantitativno mjerljiv koncept, ali termodinamika nije takva tema.
