Was ist Thermodynamik und Wärmeübertragung – Definition

Thermodynamik und Wärmeübertragung

Thermodynamik ist die Wissenschaft, die sich mit Energieerzeugung, -speicherung, -transfer und -umwandlung befasst. Es untersucht die Auswirkungen von Arbeit , Wärme und Energie auf ein System, während ein System einen Prozess von einem Gleichgewichtszustand zum anderen durchläuft, und gibt keinen Hinweis darauf, wie lange der Prozess dauern wird. Im Ingenieurwesen interessiert uns jedoch häufig die Geschwindigkeit der Wärmeübertragung, die das Thema der Wissenschaft der Wärmeübertragung ist. Aus der Thermodynamik können wir uns daran erinnern, dass Energie in verschiedenen Formen existiert.

Bei der Wärmeübertragung geht es in erster Linie um Wärme, also um die Energie, die aufgrund von Temperaturunterschieden von einem System auf ein anderes übertragen werden kann . Die technische Thermodynamik könnte besser als Thermostat bezeichnet werden, da sie in erster Linie die Gleichgewichtszustände auf beiden Seiten irreversibler Prozesse beschreibt.

In der Technik wird der Begriff konvektive Wärmeübertragung verwendet, um die kombinierten Effekte von Leitung und Flüssigkeitsströmung zu beschreiben. Zu diesem Zeitpunkt müssen wir einen neuen Mechanismus hinzufügen, der als Advektion (Transport einer Substanz durch Massenbewegung) bezeichnet wird. Aus thermodynamischer Sicht strömt Wärme durch Diffusion in ein Fluid, um dessen Energie zu erhöhen. Das Fluid überträgt (rät) diese erhöhte innere Energie (nicht Wärme) von einem Ort zu einem anderen, worauf eine zweite thermische Wechselwirkung folgt das wiederum durch Diffusion Wärme an einen zweiten Körper oder ein zweites System überträgt.

Wärmeübertragung

Die Wärmeübertragung ist eine technische Disziplin, die sich mit der Erzeugung, Nutzung, Umwandlung und dem Austausch von Wärme (Wärmeenergie) zwischen physikalischen Systemen befasst. In der Energietechnik werden wichtige Parameter und Werkstoffe von Wärmetauschern bestimmt. Die Wärmeübertragung wird normalerweise in verschiedene Mechanismen eingeteilt, wie zum Beispiel:

• Wärmeleitung. Die Wärmeleitung, auch Diffusion genannt, findet innerhalb eines Körpers oder zwischen zwei sich berührenden Körpern statt. Es ist der direkte mikroskopische Austausch der kinetischen Energie von Partikeln durch die Grenze zwischen zwei Systemen. Wenn ein Gegenstand eine andere Temperatur hat als ein anderer Körper oder seine Umgebung
• Wärmekonvektion. Die Wärmekonvektion hängt von der Bewegung der Masse von einer Raumregion zur anderen ab. Wärmekonvektion tritt auf, wenn der Massenstrom eines Fluids (Gas oder Flüssigkeit) zusammen mit dem Materiestrom im Fluid Wärme transportiert.
• Wärmestrahlung. Strahlung ist die Wärmeübertragung durch elektromagnetische Strahlung wie Sonnenschein, ohne dass Materie im Raum zwischen Körpern vorhanden sein muss.