Truyền nhiệt so với Nhiệt động lực học
Truyền nhiệt là một chủ đề được thảo luận trong nhiệt động lực học. Các khái niệm về nhiệt động lực học rất quan trọng trong việc nghiên cứu vật lý và cơ học nói chung. Nhiệt động lực học được coi là một trong những lĩnh vực nghiên cứu quan trọng nhất trong vật lý. Điều quan trọng là phải có hiểu biết đúng đắn về các khái niệm truyền nhiệt và nhiệt động lực học để vượt trội trong các lĩnh vực có ứng dụng của các khái niệm này. Trong bài này, chúng ta sẽ thảo luận về sự truyền nhiệt và nhiệt động lực học là gì, định nghĩa và ứng dụng của chúng, sự giống nhau giữa nhiệt động lực học và sự truyền nhiệt và cuối cùng là sự khác biệt giữa nhiệt động lực học và sự truyền nhiệt.
Nhiệt động lực học
Nhiệt động lực học có thể được chia thành hai lĩnh vực chính. Cái đầu tiên là nhiệt động lực học cổ điển, và cái thứ hai là nhiệt động lực học thống kê. Nhiệt động lực học cổ điển được coi là một lĩnh vực nghiên cứu “hoàn chỉnh”, có nghĩa là việc nghiên cứu nhiệt động lực học cổ điển đã kết thúc. Tuy nhiên, nhiệt động lực học thống kê vẫn là một lĩnh vực đang phát triển với nhiều cánh cửa rộng mở.
Nhiệt động lực học cổ điển dựa trên bốn định luật nhiệt động lực học. Định luật 0 của nhiệt động lực học mô tả sự cân bằng nhiệt, định luật thứ nhất của nhiệt động lực học dựa trên sự bảo toàn năng lượng, định luật thứ hai của nhiệt động lực học dựa trên khái niệm entropy và định luật thứ ba của nhiệt động lực học dựa trên năng lượng tự do Gibbs. Nhiệt động lực học thống kê phần lớn dựa trên mức lượng tử, chuyển động và cơ học ở mức vi mô được xem xét với nhiệt động lực học và chủ yếu liên quan đến thống kê.
Truyền nhiệt
Khi hai vật có nhiệt năng tiếp xúc với nhau, chúng có xu hướng truyền năng lượng dưới dạng nhiệt. Để hiểu khái niệm truyền nhiệt trước hết người ta phải hiểu khái niệm nhiệt năng. Nhiệt năng hay còn gọi là nhiệt năng là một dạng nội năng của hệ. Nhiệt năng là nguyên nhân tạo ra nhiệt độ của hệ thống. Nhiệt năng xuất hiện do chuyển động ngẫu nhiên của các phân tử của hệ. Mọi hệ thống có nhiệt độ trên không tuyệt đối đều có nhiệt năng dương. Bản thân các nguyên tử không chứa bất kỳ năng lượng nhiệt nào. Các nguyên tử có động năng. Khi các nguyên tử này va chạm với nhau và với các bức tường của hệ thống, chúng giải phóng năng lượng nhiệt dưới dạng các photon. Việc đốt nóng một hệ thống như vậy sẽ làm tăng nhiệt năng của hệ thống. Năng lượng nhiệt của hệ thống cao hơn sẽ là tính ngẫu nhiên của hệ thống.
Truyền nhiệt là sự di chuyển nhiệt từ nơi này sang nơi khác. Khi hai hệ là vật có nhiệt độ khác nhau thì nhiệt từ vật có nhiệt độ cao hơn sẽ truyền sang vật có nhiệt độ thấp hơn cho đến khi nhiệt độ bằng nhau. Gradient nhiệt độ là cần thiết để truyền nhiệt tự phát.
Tốc độ truyền nhiệt được đo bằng oát, trong khi lượng nhiệt được đo bằng jun. Đơn vị watt được định nghĩa là jun trên một đơn vị thời gian.
Sự khác biệt giữa Truyền nhiệt và Nhiệt động lực học là gì?
• Nhiệt động lực học là một lĩnh vực nghiên cứu rộng lớn trong khi truyền nhiệt chỉ là một hiện tượng đơn lẻ.
• Truyền nhiệt là một hiện tượng được nghiên cứu dưới nhiệt động lực học.
• Truyền nhiệt là một khái niệm có thể đo lường định lượng được nhưng nhiệt động lực học không phải là một chủ đề như vậy.
