Isı Transferi ve Termodinamik Arasındaki Fark

Isı Transferi ve Termodinamik

Isı transferi termodinamikte tartışılan bir konudur. Bir bütün olarak fizik ve mekanik çalışmalarında termodinamik kavramları çok önemlidir. Termodinamik, fizikte en önemli çalışma alanlarından biri olarak kabul edilir. Bu kavramların uygulamaları olan alanlarda üstünlük sağlamak için ısı transferi ve termodinamik kavramlarında doğru bir anlayışa sahip olmak çok önemlidir. Bu yazıda, ısı transferi ve termodinamiğin ne olduğunu, tanımlarını ve uygulamalarını, termodinamik ve ısı transferi arasındaki benzerlikleri ve son olarak termodinamik ve ısı transferi arasındaki farkı tartışacağız..

Termodinamik

Termodinamik iki ana alana ayrılabilir. Birincisi klasik termodinamik, ikincisi ise istatistiksel termodinamik. Klasik termodinamik, “tam” bir çalışma alanı olarak kabul edilir, bu da klasik termodinamiğin çalışmasının tamamlandığı anlamına gelir. Bununla birlikte, istatistiksel termodinamik hala çok sayıda açık kapı ile gelişmekte olan bir alandır.

Klasik termodinamik, termodinamiğin dört yasasına dayanır. Termodinamiğin sıfırıncı yasası termal dengeyi tanımlar, termodinamiğin birinci yasası enerjinin korunmasına, termodinamiğin ikinci yasası entropi kavramına, üçüncü termodinamiğin yasası Gibbs serbest enerjisine dayanmaktadır. İstatistiksel termodinamik büyük ölçüde kuantum seviyesine dayanır ve mikroskobik seviye hareketi ve mekaniği termodinamik ile düşünülür ve temel olarak istatistiklerle ilgilenir.

Isı transferi

Termal enerjiye sahip iki nesne açığa çıktığında, enerjiyi ısı şeklinde aktarma eğilimindedirler. Isı transferi kavramını anlamak için önce ısı kavramını anlamak gerekir. Isı olarak da bilinen termal enerji, bir sistemin iç enerjisinin bir şeklidir. Termal enerji bir sistemin sıcaklığının sebebidir. Termal enerji, sistem moleküllerinin rastgele hareketleri nedeniyle oluşur. Mutlak sıfırın üzerinde bir sıcaklığa sahip her sistem pozitif bir termal enerjiye sahiptir. Atomların kendileri herhangi bir termal enerji içermez. Atomların kinetik enerjileri vardır. Bu atomlar birbirleriyle ve sistemin duvarları ile çarpıştığında termal enerjiyi foton olarak serbest bırakırlar. Böyle bir sistemin ısıtılması, sistemin termal enerjisini artıracaktır. Sistemin termal enerjisi ne kadar yüksekse sistemin rastgele olması da o kadar yüksek olacaktır..

Isı transferi, ısının bir yerden başka bir yere hareketidir. Termal olarak temas ettirilen iki sistem farklı sıcaklıklarda olduğunda, daha yüksek sıcaklıkta nesneden gelen ısı, sıcaklıklar eşit olana kadar daha düşük bir sıcaklıkla nesneye akacaktır. Kendiliğinden bir ısı transferi için bir sıcaklık gradyanı gereklidir.

Isı aktarım hızı watt cinsinden ölçülürken, ısı miktarı joule cinsinden ölçülür. Birim watt, birim zaman başına joule olarak tanımlanır.