Prijenos topline vs termodinamika
Prijenos topline tema je o kojoj se raspravlja u termodinamici. Pojmovi termodinamike vrlo su važni u proučavanju fizike i mehanike u cjelini. Termodinamika se smatra jednim od najvažnijih područja proučavanja fizike. Od vitalne je važnosti pravilno razumijevanje pojmova prijenosa topline i termodinamike kako bi se istaknuli u poljima koja imaju primjenu tih pojmova. U ovom ćemo članku raspraviti što su prijenos topline i termodinamika, njihove definicije i primjene, sličnosti između termodinamike i prijenosa topline i na kraju razlika između termodinamike i prijenosa topline.
Termodinamika
Termodinamika se može podijeliti u dva glavna polja. Prva je klasična termodinamika, a druga statistička termodinamika. Klasična termodinamika smatra se „cjelovitim“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 konceptu entropije, a treći zakon termodinamike temelji se na Gibbsovoj slobodnoj energiji. Statistička termodinamika uglavnom se temelji na kvantnoj razini, a kretanje i mehanika mikroskopske razine razmatraju se s termodinamikom i uglavnom se bave statistikom.
Prijenos topline
Kada su izložena dva objekta koja imaju toplinsku energiju, oni teže prenijeti energiju u obliku topline. Da bismo razumjeli koncept prijenosa topline, prvo moramo razumjeti pojam topline. Toplinska energija također poznata i kao toplina oblik je unutarnje energije sustava. Toplinska energija je uzrok temperature sustava. Toplinska energija nastaje uslijed slučajnih kretanja molekula sustava. Svaki sustav koji ima temperaturu iznad apsolutne nule ima pozitivnu toplinsku energiju. Sami atomi ne sadrže nikakvu toplinsku energiju. Atomi imaju kinetičke energije. Kada se ti atomi sudaraju jedni s drugima i sa stijenkama sustava, oslobađaju toplinsku energiju kao fotoni. Zagrijavanje takvog sustava povećat će toplinsku energiju sustava. Što je veća toplinska energija sustava, veća će biti i slučajnost sustava.
Prijenos topline je kretanje topline s jednog mjesta na drugo. Kada su dva sustava koja su toplinski u kontaktu, na različitim temperaturama, toplina iz predmeta na višoj temperaturi teći će na objekt s nižom temperaturom dok temperature ne budu jednake. Za spontani prijenos topline potreban je gradijent temperature.
Brzina prijenosa topline mjeri se u vatima, dok se količina topline mjeri u džulima. Jedinica vata definirana je kao džula 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 pojava je koja se proučava pod termodinamikom.
• Prijenos topline je kvantitativno mjerljiv pojam, ali termodinamika nije takav predmet.
