Verschil tussen warmteoverdracht en thermodynamica

Warmteoverdracht versus thermodynamica

Warmteoverdracht is een onderwerp dat wordt besproken in de thermodynamica. De concepten van thermodynamica zijn erg belangrijk in de studie van fysica en mechanica als geheel. Thermodynamica wordt beschouwd als een van de belangrijkste vakgebieden van de natuurkunde. Het is van vitaal belang om een ​​goed begrip te hebben van de concepten van warmteoverdracht en thermodynamica om uit te blinken in velden die toepassingen van deze concepten hebben. In dit artikel gaan we in op wat warmteoverdracht en thermodynamica zijn, hun definities en toepassingen, de overeenkomsten tussen thermodynamica en warmteoverdracht en als laatste het verschil tussen thermodynamica en warmteoverdracht.

Thermodynamica

Thermodynamica kan worden onderverdeeld in twee hoofdvelden. De eerste is klassieke thermodynamica en de tweede is statistische thermodynamica. Klassieke thermodynamica wordt beschouwd als een "volledig" studiegebied, wat betekent dat de studie van klassieke thermodynamica is voltooid. De statistische thermodynamica is echter nog steeds een ontwikkelingsgebied met veel open deuren.

Klassieke thermodynamica is gebaseerd op de vier wetten van de thermodynamica. De nulde wet van de thermodynamica beschrijft het thermisch evenwicht, de eerste wet van de thermodynamica is gebaseerd op het behoud van energie, de tweede wet van de thermodynamica is gebaseerd op het concept van entropie en de derde wet van de thermodynamica is gebaseerd op de Gibbs-vrije energie. Statistische thermodynamica is grotendeels gebaseerd op het kwantumniveau, en de beweging en mechanica op microscopisch niveau worden beschouwd met de thermodynamica en hebben voornamelijk betrekking op statistiek.

Warmteoverdracht

Wanneer twee objecten, die thermische energie hebben, worden blootgesteld, hebben ze de neiging energie over te brengen in de vorm van warmte. Om het concept van warmteoverdracht te begrijpen, moet men eerst het begrip warmte begrijpen. Thermische energie ook wel bekend als warmte is een vorm van interne energie van een systeem. Thermische energie is de oorzaak van de temperatuur van een systeem. De thermische energie ontstaat door de willekeurige bewegingen van de moleculen van het systeem. Elk systeem met een temperatuur boven het absolute nulpunt heeft een positieve thermische energie. De atomen zelf bevatten geen thermische energie. De atomen hebben kinetische energie. Wanneer deze atomen met elkaar botsen en met de wanden van het systeem, geven ze thermische energie vrij als fotonen. Het verwarmen van een dergelijk systeem zal de thermische energie van het systeem verhogen. Hoe hoger de thermische energie van het systeem hoger zal de willekeur van het systeem zijn.

Warmteoverdracht is de verplaatsing van warmte van de ene plaats naar de andere. Wanneer twee systemen, die thermisch worden gecontacteerd, zich in verschillende temperaturen bevinden, zal warmte van het object bij de hogere temperatuur met een lagere temperatuur naar het object stromen totdat de temperaturen gelijk zijn. Een temperatuurgradiënt is noodzakelijk voor een spontane warmteoverdracht.

De snelheid van warmteoverdracht wordt gemeten in watt, terwijl de hoeveelheid warmte wordt gemeten in joule. De eenheidswatt wordt gedefinieerd als joules per tijdseenheid.