Varmeoverføring vs. termodynamikk
Varmeoverføring er et tema som diskuteres i termodynamikk. Termodynamikkbegrepene er svært viktige i studiet av fysikk og mekanikk som helhet. Termodynamikk regnes som et av de viktigste studieretningene innen fysikk. Det er viktig å ha en skikkelig forståelse av begrepene varmeoverføring og termodynamikk for å utmerke seg i felt som har anvendelser av disse konseptene. I denne artikkelen skal vi diskutere hva varmeoverføring og termodynamikk er, deres definisjoner og anvendelser, likhetene mellom termodynamikk og varmeoverføring og til slutt forskjellen mellom termodynamikk og varmeoverføring.
Termodynamikk
Termodynamikk kan deles inn i to hovedfelt. Den første er klassisk termodynamikk, og den andre er statistisk termodynamikk. Klassisk termodynamikk regnes som et "komplett" studieretning, noe som betyr at studiet av klassisk termodynamikk er ferdig. Imidlertid er statistisk termodynamikk fortsatt et felt i utvikling med mange åpne dører.
Klassisk termodynamikk er basert på termodynamikkens fire lover. Termodynamikkens nullte lov beskriver den termiske likevekten, termodynamikkens første lov er basert på bevaring av energi, termodynamikkens andre lov er basert på begrepet entropi og termodynamikkens tredje lov er basert på Gibbs frie energi. Statistisk termodynamikk er i stor grad basert på kvantenivået, og det mikroskopiske nivået bevegelse og mekanikk vurderes med termodynamikk og omhandler hovedsakelig statistikk.
Varmeoverføring
Når to objekter, som har termisk energi, blir eksponert, har de en tendens til å overføre energi i form av varme. For å forstå begrepet varmeoverføring må man først forstå begrepet varme. Termisk energi også kjent som varme er en form for intern energi i et system. Termisk energi er årsaken til temperaturen i et system. Den termiske energien oppstår på grunn av de tilfeldige bevegelsene til molekylene i systemet. Hvert system som har en temperatur over absolutt null har en positiv termisk energi. Atomene i seg selv inneholder ingen termisk energi. Atomene har kinetiske energier. Når disse atomene kolliderer med hverandre og med veggene i systemet frigjør de termisk energi som fotoner. Oppvarming av et slikt system vil øke den termiske energien til systemet. Høyere den termiske energien til systemet høyere vil være tilfeldigheten til systemet.
Varmeoverføring er bevegelse av varme fra ett sted til et annet. Når to systemer, som er termisk berørt, er i forskjellige temperaturer, vil varme fra objektet ved høyere temperatur strømme til objektet med lavere temperatur inntil temperaturene er like. En temperaturgradient er nødvendig for en spontan varmeoverføring.
Hastigheten for varmeoverføring måles i watt, mens varmemengden måles i joule. Enheten watt er definert som joule per tidsenhet.
Hva er forskjellen mellom varmeoverføring og termodynamikk?
• Termodynamikk er et stort fagfelt, mens varmeoverføring bare er et enkelt fenomen.
• Varmeoverføring er et fenomen studert under termodynamikk.
• Varmeoverføring er et kvantitativt målbart konsept, men termodynamikk er ikke et slikt fag.
