Transferència de calor versus termodinàmica
La transferència de calor és un tema tractat a la termodinàmica. Els conceptes de termodinàmica són molt importants en l'estudi de la física i la mecànica en conjunt. La termodinàmica és considerada com un dels camps d'estudi més importants de la física. És vital tenir una comprensió adequada dels conceptes de transferència de calor i termodinàmica per sobresortir en camps que tenen aplicacions d'aquests conceptes. En aquest article, parlarem de què són la transferència de calor i la termodinàmica, les seves definicions i aplicacions, les similituds entre la termodinàmica i la transferència de calor i, finalment, la diferència entre la termodinàmica i la transferència de calor.
Termodinàmica
La termodinàmica es pot dividir en dos camps principals. El primer és la termodinàmica clàssica, i el segon és la termodinàmica estadística. La termodinàmica clàssica es considera un camp d'estudi "complet", la qual cosa significa que l'estudi de la termodinàmica clàssica està acabat. Tanmateix, la termodinàmica estadística és encara un camp en desenvolupament amb moltes portes obertes.
La termodinàmica clàssica es basa en les quatre lleis de la termodinàmica. La zero llei de la termodinàmica descriu l'equilibri tèrmic, la primera llei de la termodinàmica es basa en la conservació de l'energia, la segona llei de la termodinàmica es basa en el concepte d'entropia i la tercera llei de la termodinàmica es basa en l'energia lliure de Gibbs. La termodinàmica estadística es basa en gran mesura en el nivell quàntic, i el nivell microscòpic, el moviment i la mecànica es consideren amb la termodinàmica i s'ocupa principalment de l'estadística.
Transferència de calor
Quan dos objectes, que tenen energia tèrmica, estan exposats, tendeixen a transferir energia en forma de calor. Per entendre el concepte de transferència de calor primer cal entendre el concepte de calor. L'energia tèrmica també coneguda com a calor és una forma d'energia interna d'un sistema. L'energia tèrmica és la causa de la temperatura d'un sistema. L'energia tèrmica es produeix a causa dels moviments aleatoris de les molècules del sistema. Tot sistema que té una temperatura per sobre del zero absolut té una energia tèrmica positiva. Els propis àtoms no contenen cap energia tèrmica. Els àtoms tenen energies cinètiques. Quan aquests àtoms xoquen entre si i amb les parets del sistema alliberen energia tèrmica com a fotons. L'escalfament d'aquest sistema augmentarà l'energia tèrmica del sistema. Com més gran sigui l'energia tèrmica del sistema, més gran serà l'aleatorietat del sistema.
La transferència de calor és el moviment de calor d'un lloc a un altre. Quan dos sistemes, que estan en contacte tèrmicament, es troben a temperatures diferents, la calor de l'objecte a la temperatura més alta fluirà cap a l'objecte amb una temperatura més baixa fins que les temperatures siguin iguals. Un gradient de temperatura és necessari per a una transferència de calor espontània.
La velocitat de transferència de calor es mesura en watts, mentre que la quantitat de calor es mesura en joule. La unitat de watt es defineix com a joules per unitat de temps.
Quina diferència hi ha entre la transferència de calor i la termodinàmica?
• La termodinàmica és un camp d'estudi ampli, mentre que la transferència de calor és només un fenomen únic.
• La transferència de calor és un fenomen estudiat sota la termodinàmica.
• La transferència de calor és un concepte mesurable quantitativament, però la termodinàmica no ho és.
