हीट ट्रांसफर बनाम थर्मोडायनामिक्स
ऊष्मा स्थानांतरण ऊष्मागतिकी में चर्चा का विषय है। संपूर्ण रूप से भौतिकी और यांत्रिकी के अध्ययन में थर्मोडायनामिक्स की अवधारणाएं बहुत महत्वपूर्ण हैं। थर्मोडायनामिक्स को भौतिकी में अध्ययन के सबसे महत्वपूर्ण क्षेत्रों में से एक माना जाता है। इन अवधारणाओं के अनुप्रयोगों वाले क्षेत्रों में उत्कृष्टता प्राप्त करने के लिए गर्मी हस्तांतरण और ऊष्मप्रवैगिकी की अवधारणाओं में एक उचित समझ होना महत्वपूर्ण है। इस लेख में, हम चर्चा करने जा रहे हैं कि हीट ट्रांसफर और थर्मोडायनामिक्स क्या हैं, उनकी परिभाषाएं और अनुप्रयोग, थर्मोडायनामिक्स और हीट ट्रांसफर के बीच समानताएं और अंत में थर्मोडायनामिक्स और हीट ट्रांसफर के बीच अंतर।
ऊष्मागतिकी
ऊष्मप्रवैगिकी को दो मुख्य क्षेत्रों में विभाजित किया जा सकता है। पहला शास्त्रीय थर्मोडायनामिक्स है, और दूसरा सांख्यिकीय थर्मोडायनामिक्स है। शास्त्रीय ऊष्मप्रवैगिकी को अध्ययन के "पूर्ण" क्षेत्र के रूप में माना जाता है, जिसका अर्थ है कि शास्त्रीय थर्मोडायनामिक्स का अध्ययन समाप्त हो गया है। हालांकि, सांख्यिकीय थर्मोडायनामिक्स अभी भी एक विकासशील क्षेत्र है जिसमें बहुत सारे खुले दरवाजे हैं।
शास्त्रीय उष्मागतिकी उष्मागतिकी के चार नियमों पर आधारित है। ऊष्मप्रवैगिकी का शून्य नियम ऊष्मीय संतुलन का वर्णन करता है, ऊष्मागतिकी का पहला नियम ऊर्जा के संरक्षण पर आधारित है, ऊष्मागतिकी का दूसरा नियम एन्ट्रापी की अवधारणा पर आधारित है और ऊष्मागतिकी का तीसरा नियम गिब्स मुक्त ऊर्जा पर आधारित है। सांख्यिकीय ऊष्मप्रवैगिकी काफी हद तक क्वांटम स्तर पर आधारित है, और सूक्ष्म स्तर की गति और यांत्रिकी को थर्मोडायनामिक्स के साथ माना जाता है और मुख्य रूप से आंकड़ों से संबंधित है।
हीट ट्रांसफर
जब दो वस्तुएं, जिनमें तापीय ऊर्जा होती है, उजागर होती हैं, तो वे ऊष्मा के रूप में ऊर्जा का हस्तांतरण करती हैं। ऊष्मा अंतरण की अवधारणा को समझने के लिए सबसे पहले ऊष्मा की अवधारणा को समझना आवश्यक है। ऊष्मीय ऊर्जा जिसे ऊष्मा के रूप में भी जाना जाता है, एक प्रणाली की आंतरिक ऊर्जा का एक रूप है। तापीय ऊर्जा एक प्रणाली के तापमान का कारण है। थर्मल ऊर्जा प्रणाली के अणुओं के यादृच्छिक आंदोलनों के कारण होती है। परम शून्य से ऊपर के तापमान वाले प्रत्येक सिस्टम में सकारात्मक तापीय ऊर्जा होती है। परमाणुओं में स्वयं कोई तापीय ऊर्जा नहीं होती है। परमाणुओं में गतिज ऊर्जाएँ होती हैं। जब ये परमाणु एक दूसरे से टकराते हैं और सिस्टम की दीवारों से टकराते हैं तो वे थर्मल ऊर्जा को फोटॉन के रूप में छोड़ते हैं। ऐसी प्रणाली को गर्म करने से सिस्टम की तापीय ऊर्जा में वृद्धि होगी। सिस्टम की ऊष्मीय ऊर्जा जितनी अधिक होगी, सिस्टम की यादृच्छिकता उतनी ही अधिक होगी।
ऊष्मा का एक स्थान से दूसरे स्थान पर जाना ऊष्मा का स्थानांतरण है। जब दो प्रणालियाँ, जो ऊष्मीय रूप से संपर्क की जाती हैं, अलग-अलग तापमान में होती हैं, तो उच्च तापमान पर वस्तु से ऊष्मा कम तापमान वाली वस्तु में तब तक प्रवाहित होगी जब तक कि तापमान बराबर न हो जाए।स्वतःस्फूर्त ऊष्मा अंतरण के लिए तापमान प्रवणता आवश्यक है।
ऊष्मा अंतरण की दर वाट में मापी जाती है, जबकि ऊष्मा की मात्रा जूल में मापी जाती है। इकाई वाट को प्रति इकाई समय में जूल के रूप में परिभाषित किया गया है।
हीट ट्रांसफर और थर्मोडायनामिक्स में क्या अंतर है?
• ऊष्मप्रवैगिकी अध्ययन का एक विशाल क्षेत्र है जबकि गर्मी हस्तांतरण केवल एक ही घटना है।
• ऊष्मा अंतरण ऊष्मागतिकी के तहत अध्ययन की जाने वाली एक घटना है।
• गर्मी हस्तांतरण एक मात्रात्मक रूप से मापने योग्य अवधारणा है लेकिन थर्मोडायनामिक्स ऐसा विषय नहीं है।
