Hőátadás vs termodinamika
A hőátadás a termodinamikában tárgyalt téma. A termodinamika fogalmai nagyon fontosak a fizika és a mechanika egészének tanulmányozása során. A termodinamikát a fizika egyik legfontosabb tanulmányi területének tartják. Alapvető fontosságú a hőátadás és a termodinamika fogalmának megfelelő megértése annak érdekében, hogy kitűnjön azokon a területeken, ahol alkalmazzák ezeket a fogalmakat. Ebben a cikkben megvitatjuk, hogy mi a hőátadás és a termodinamika, azok meghatározása és alkalmazása, a termodinamika és a hőátadás közötti hasonlóságok, végül a termodinamika és a hőátadás közötti különbség.
Termodinamika
A termodinamika két fő területre osztható. Az első a klasszikus termodinamika, a második a statisztikai termodinamika. A klasszikus termodinamikát „teljes” tanulmányi területnek tekintik, ami azt jelenti, hogy a klasszikus termodinamika tanulmányozása befejeződött. A statisztikai termodinamika azonban még mindig fejlődő terület, sok nyitott ajtóval.
A klasszikus termodinamika a termodinamika négy törvényén alapszik. A termodinamika nulladik törvénye a hőegyensúlyt írja le, a termodinamika első törvénye az energia megőrzésén, a második a termodinamika törvénye az entrópia, a harmadik termodinamika törvénye pedig a Gibbs-féle szabad energián alapul. A statisztikai termodinamika nagyrészt a kvantumszintre épül, és a mikroszkopikus szintmozgást és mechanikát a termodinamikával vesszük figyelembe, és főként statisztikákkal foglalkozik.
Hőátadás
Amikor két tárgy, amelyek hőenergiával rendelkeznek, ki vannak téve, hajlamosak az energiát hő formájában továbbítani. A hőátadás fogalmának megértéséhez először meg kell értenünk a hő fogalmát. A hőenergia, más néven hő egy rendszer belső energiájának egy formája. A hőenergia okozza a rendszer hőmérsékletét. A hőenergia a rendszer molekuláinak véletlenszerű mozgása miatt következik be. Minden olyan rendszerben, amelynek hőmérséklete meghaladja az abszolút nulla értéket, pozitív hőenergia van. Maguk az atomok nem tartalmaznak hőenergiát. Az atomok kinetikus energiákkal rendelkeznek. Amikor ezek az atomok ütköznek egymással és a rendszer falaival, fotonként szabadítják fel a hőenergiát. Egy ilyen rendszer fűtése növeli a rendszer hőenergiáját. Minél magasabb a rendszer hőenergiája, nagyobb lesz a rendszer véletlenszerűsége.
A hőátadás a hő mozgása egyik helyről a másikra. Ha két, termikusan érintkező rendszer különböző hőmérsékletű, a tárgy hőmérséklete magasabb hőmérsékleten áramlik az alacsonyabb hőmérsékletű tárgyig, amíg a hőmérséklet meg nem egyezik. A spontán hőátadáshoz hőmérsékleti gradiens szükséges.
A hőátadás sebességét wattban, míg a hőmennyiséget joule-ban mérjük. Az egységnyi watt az egységegységben megadott joule.
Mi a különbség a hőátadás és a termodinamika között?
• A termodinamika óriási tanulmányi terület, míg a hőátadás csak egyetlen jelenség.
• A hőátadás a termodinamikában vizsgált jelenség.
• A hőátadás mennyiségileg mérhető fogalom, de a termodinamika nem ilyen téma.
