Жылу беру және Термодинамика
Жылу алмасу – термодинамикада талқыланатын тақырып. Термодинамика ұғымдарының физиканы және жалпы механиканы зерттеуде маңызы өте зор. Термодинамика физиканың ең маңызды зерттеу салаларының бірі ретінде қарастырылады. Осы ұғымдардың қолданылуы бар салаларда озық болу үшін жылу беру және термодинамика ұғымдарын дұрыс түсіну өте маңызды. Бұл мақалада біз жылу алмасу және термодинамика деген не екенін, олардың анықтамалары мен қолданылуын, термодинамика мен жылу алмасудың ұқсастықтарын және соңында термодинамика мен жылу алмасудың айырмашылығын талқылаймыз.
Термодинамика
Термодинамиканы екі негізгі өріске бөлуге болады. Біріншісі – классикалық термодинамика, екіншісі – статистикалық термодинамика. Классикалық термодинамика «толық» зерттеу саласы ретінде қарастырылады, бұл классикалық термодинамиканың зерттелуі аяқталғанын білдіреді. Дегенмен, статистикалық термодинамика әлі де ашық есіктері бар дамушы сала болып табылады.
Классикалық термодинамика термодинамиканың төрт заңына негізделген. Термодинамиканың нөлдік заңы жылулық тепе-теңдікті сипаттайды, термодинамиканың бірінші бастамасы энергияның сақталуына, термодинамиканың екінші бастамасы энтропия түсінігіне және термодинамиканың үшінші бастамасы Гиббстің бос энергиясына негізделген. Статистикалық термодинамика негізінен кванттық деңгейге негізделген, ал микроскопиялық деңгей қозғалысы мен механикасы термодинамикамен қарастырылады және негізінен статистикамен айналысады.
Жылу беру
Жылу энергиясы бар екі нысанға әсер еткенде, олар энергияны жылу түрінде беруге бейім. Жылу алмасу түсінігін түсіну үшін алдымен жылу ұғымын түсіну керек. Жылу энергиясы, сондай-ақ жылу деп аталады, бұл жүйенің ішкі энергиясының бір түрі. Жылу энергиясы жүйенің температурасының себебі болып табылады. Жылу энергиясы жүйенің молекулаларының кездейсоқ қозғалысы нәтижесінде пайда болады. Температурасы абсолютті нөлден жоғары болатын кез келген жүйенің оң жылу энергиясы болады. Атомдардың өзінде ешқандай жылу энергиясы жоқ. Атомдардың кинетикалық энергиясы бар. Бұл атомдар бір-бірімен және жүйенің қабырғаларымен соқтығысқанда олар жылу энергиясын фотондар түрінде шығарады. Мұндай жүйені жылыту жүйенің жылу энергиясын арттырады. Жүйенің жылу энергиясы неғұрлым жоғары болса, жүйенің кездейсоқтығы соғұрлым жоғары болады.
Жылу беру – жылудың бір жерден екінші орынға қозғалысы. Термиялық байланыста болатын екі жүйе әртүрлі температурада болғанда, жоғары температурадағы заттың жылуы температуралар тең болғанша температурасы төмен нысанға өтеді. Өздігінен жылу алмасу үшін температура градиенті қажет.
Жылу беру жылдамдығы ваттпен өлшенеді, ал жылу мөлшері джоульмен өлшенеді. Бірлік ватт уақыт бірлігіндегі джоуль ретінде анықталады.
Жылу беру мен термодинамиканың айырмашылығы неде?
• Термодинамика - кең ауқымды зерттеу саласы, ал жылу алмасу бір ғана құбылыс.
• Жылу алмасу – термодинамика бойынша зерттелетін құбылыс.
• Жылу алмасу – сандық түрде өлшенетін ұғым, бірақ термодинамика ондай пән емес.
