თბოგადაცემა თერმოდინამიკის წინააღმდეგ
თბოგადაცემის თემა განიხილება თერმოდინამიკაში. თერმოდინამიკის ცნებები ძალიან მნიშვნელოვანია ფიზიკისა და მექანიკის შესწავლაში მთლიანობაში. თერმოდინამიკა განიხილება, როგორც ფიზიკაში შესწავლის ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი დარგი. სასიცოცხლოდ მნიშვნელოვანია სითბოს გადაცემის და თერმოდინამიკის ცნებების სათანადო გაგება, რათა გამოირჩეოდეთ ისეთ სფეროებში, რომლებსაც აქვთ ამ კონცეფციების გამოყენება. ამ სტატიაში ჩვენ განვიხილავთ რა არის სითბოს გადაცემა და თერმოდინამიკა, მათი განმარტებები და აპლიკაციები, მსგავსება თერმოდინამიკასა და სითბოს გადაცემას შორის და ბოლოს განსხვავება თერმოდინამიკასა და სითბოს გადაცემას შორის.
თერმოდინამიკა
თერმოდინამიკა შეიძლება დაიყოს ორ ძირითად ველად. პირველი არის კლასიკური თერმოდინამიკა, ხოლო მეორე არის სტატისტიკური თერმოდინამიკა. კლასიკური თერმოდინამიკა განიხილება როგორც „სრული“კვლევის სფერო, რაც ნიშნავს, რომ კლასიკური თერმოდინამიკის შესწავლა დასრულებულია. თუმცა, სტატისტიკური თერმოდინამიკა ჯერ კიდევ განვითარებადი სფეროა უამრავი ღია კარით.
კლასიკური თერმოდინამიკა ემყარება თერმოდინამიკის ოთხ კანონს. თერმოდინამიკის ნულოვანი კანონი აღწერს თერმობალანსს, თერმოდინამიკის პირველი კანონი ეფუძნება ენერგიის შენარჩუნებას, თერმოდინამიკის მეორე კანონი ემყარება ენტროპიის კონცეფციას და თერმოდინამიკის მესამე კანონი ემყარება გიბსის თავისუფალ ენერგიას. სტატისტიკური თერმოდინამიკა დიდწილად ეფუძნება კვანტურ დონეს, ხოლო მიკროსკოპული დონის მოძრაობა და მექანიკა განიხილება თერმოდინამიკასთან და ძირითადად ეხება სტატისტიკას.
სითბოს გადაცემა
როდესაც ორი ობიექტი, რომლებსაც აქვთ თერმული ენერგია, ექვემდებარება ექსპოზიციას, ისინი მიდრეკილნი არიან ენერგიის გადაცემას სითბოს სახით. სითბოს გადაცემის ცნების გასაგებად, ჯერ უნდა გავიგოთ სითბოს ცნება. თერმული ენერგია ასევე ცნობილია როგორც სითბო, არის სისტემის შიდა ენერგიის ფორმა. თერმული ენერგია არის სისტემის ტემპერატურის მიზეზი. თერმული ენერგია წარმოიქმნება სისტემის მოლეკულების შემთხვევითი მოძრაობების გამო. ყველა სისტემას, რომელსაც აქვს ტემპერატურა აბსოლუტურ ნულზე ზემოთ, აქვს დადებითი თერმული ენერგია. თავად ატომები არ შეიცავს თერმულ ენერგიას. ატომებს აქვთ კინეტიკური ენერგია. როდესაც ეს ატომები ერთმანეთს და სისტემის კედლებს ეჯახებიან, ისინი ათავისუფლებენ თერმულ ენერგიას ფოტონების სახით. ასეთი სისტემის გათბობა გაზრდის სისტემის თერმული ენერგიას. რაც უფრო მაღალია სისტემის თერმული ენერგია, მით მეტი იქნება სისტემის შემთხვევითობა.
თბოგადაცემა არის სითბოს გადაადგილება ერთი ადგილიდან მეორეზე. როდესაც ორი სისტემა, რომლებიც თერმულად არის შეხებული, სხვადასხვა ტემპერატურაზეა, უფრო მაღალი ტემპერატურის ობიექტიდან სითბო მიედინება უფრო დაბალი ტემპერატურით ობიექტში, სანამ ტემპერატურა არ იქნება თანაბარი.ტემპერატურის გრადიენტი აუცილებელია სითბოს სპონტანური გადაცემისთვის.
თბოგადაცემის სიჩქარე იზომება ვატებში, ხოლო სითბოს რაოდენობა იზომება ჯოულში. ერთეული ვატი განისაზღვრება როგორც ჯოული დროის ერთეულზე.
რა განსხვავებაა სითბოს გადაცემასა და თერმოდინამიკას შორის?
• თერმოდინამიკა ფართო კვლევის სფეროა, ხოლო სითბოს გადაცემა მხოლოდ ერთი ფენომენია.
• სითბოს გადაცემა თერმოდინამიკის ქვეშ შესწავლილი ფენომენია.
• სითბოს გადაცემა რაოდენობრივად გაზომვადი ცნებაა, მაგრამ თერმოდინამიკა არ არის ასეთი თემა.
