ความร้อนและวิศวกรรมโลหการ

ทางลัด: ความแตกต่างความคล้ายคลึงกันค่าสัมประสิทธิ์การเปรียบเทียบ Jaccardการอ้างอิง

ความแตกต่างระหว่าง ความร้อนและวิศวกรรมโลหการ

ความร้อน vs. วิศวกรรมโลหการ

ในทางฟิสิกส์ ความร้อน (ใช้สัญลักษณ์ว่า Q) หมายถึง พลังงานที่ถ่ายเทจากสสารหรือระบบหนึ่งไปยังสสารหรือระบบอื่นโดยอาศัยความแตกต่างของอุณหภูมิ ในทางอุณหพลศาสตร์จะใช้ปริมาณ TdS ในการวัดปริมาณความร้อน ซึ่งมีความหมายถึง อุณหภูมิสัมบูรณ์ของวัตถุ (T) คูณกับอัตราการเพิ่มของเอนโทรปีในระบบเมื่อวัดที่พื้นผิวของวัตถุ ความร้อนสามารถไหลผ่านจากวัตถุที่มีอุณหภูมิสูงไปสู่วัตถุที่มีอุณหภูมิต่ำกว่า หากต้องการให้ความร้อนถ่ายเทไปยังวัตถุที่มีอุณหภูมิเท่ากันหรือสูงกว่าจะทำได้ก็ต่อเมื่อใช้ปั๊มความร้อนเท่านั้น การสร้างแหล่งความร้อนที่มีอุณหภูมิสูงสามารถทำได้จากปฏิกิริยาเคมี (เช่นการเผาไหม้) ปฏิกิริยานิวเคลียร์ (เช่นฟิวชันในดวงอาทิตย์) การเคลื่อนที่ของอนุภาคแม่เหล็กไฟฟ้า (เช่นเตาไฟฟ้า) หรือการเคลื่อนที่ทางกล (เช่นการเสียดสี) โดยที่อุณหภูมิเป็นหน่วยวัดปริมาณของพลังงานภายในหรือเอนทาลปี ซึ่งเป็นพื้นฐานที่ส่งผลต่ออัตราการถ่ายเทความร้อนของวัตถุนั้นๆ ความร้อนสามารถถ่ายเทระหว่างวัตถุได้สามวิธีคือ การแผ่รังสี การนำความร้อน และการพาความร้อน นอกจากนี้มีกระบวนการถ่ายเทความร้อนอีกแบบหนึ่งคือ ความร้อนแฝง ซึ่งเกิดขึ้นในกระบวนการเปลี่ยนแปลงสถานะ เช่น จากของแข็งเป็นของเหลว หรือจากของเหลวเป็นก๊าซ เป็นต้น. วิศวกรรมโลหการ (metallurgical engineering) เป็นสาขาที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการทางโลหวิทยา (metallurgy หรือ metallurgical science) โดยเชื่อมโยงความหมายพื้นฐานจากใจความของโลหวิทยา ซึ่งหมายถึง การศึกษาความรู้ที่เกิดขึ้นแล้วเกี่ยวข้องกับโลหะ ตั้งแต่กระบวนการศึกษาโลหะในสภาวะสินแร่ กระบวนการคัดแยกโลหะออกจากสินแร่ กระบวนการปรับปรุงคุณภาพโลหะโดยการทำให้บริสุทธิ์หรือการปรุงแต่งเพื่อความเหมาะสมตามคุณสมบัติที่ต้องการ การนำโลหะมาขึ้นรูปในลักษณะของโลหะรูปพรรณ (metal forming) ทรงยาว ทรงแบบ แท่ง ทรงยาวหน้าตัด เป็นต้น รวมทั้งการขึ้นรูปเป็นผลิตภัณฑ์หรือวัตถุ เช่น การหล่อขึ้นรูป การทุบขึ้นรูป การรีดขึ้นรูป เป็นต้น ตลอดจนการปรับปรุงคุณภาพอื่น ๆ ต่อเนื่องจากการขึ้นรูป ได้แก่ การตัดแต่งรูปทรง (machining) การปรับปรุงด้วยกระบวนการทางความร้อน (heat treatment) การปรับปรุงพื้นผิว (surface treatment) และกระบวนการวิศวกรรมพื้นผิว (surface engineering) โลหการ หรือวิศวกรรมการโลหวิทยา จึงหมายถึง การนำโลหวิทยามาใช้ในกระบวนการทางวิศวกรรม เพื่อให้สามารถดำเนินการ ติดตาม และควบคุมให้เกิดผลได้ในเชิงวิศวกรรม โดยมุ่งเน้นความหมายทางวิศวกรรม ซึ่งก่อให้เกิดการประยุกต์และใช้ประโยชน์ได้ งานวิศวกรรมโลหการจึงเน้นไปในสายงานหรือกระบวนการเพื่อการผลิตชิ้นส่วนโลหะในอุตสาหกรรม ได้แก่ ชิ้นส่วนยานยนต์ ส่วนประกอบในงานก่อสร้าง เหล็ก โครงสร้างอาคาร และเครื่องจักร เป็นต้น ผลิตภัณฑ์จากแร่และโลหะอยู่ล้อมรอบตัวเราในทุกที่และทุกวัน ไม่ว่าจะเป็นที่บ้าน ที่สนามกีฬา ในรถและพาหนะ ตลอดจนที่โรงเรียนและที่ทำงาน โดยจะเป็นส่วนประกอบที่จำเป็นของ สิ่งก่อสร้าง เครื่องบิน รถไฟ เรือ จักรยาน เฟอร์นิเจอร์ เครื่องจักร อุปกรณ์ เครื่องใช้ไฟฟ้า คอมพิวเตอร์ เสื้อผ้าและเครื่องประดับ หรือแม้กระทั่ง อาหาร เครื่องดื่ม และยารักษาโรค เนื่องจากโลหะเป็นสิ่งที่มีความจำเป็นอย่างมากต่อสังคมในยุคโลกาภิวัฒน์ จึงทำให้อาชีพนี้คงความสำคัญไว้ได้ในปัจจุบัน ความก้าวหน้าทางเศรษฐศาสตร์และทางเทคนิคในยุคก้าวเข้าสู่ศตวรรษที่ 21 จะขึ้นอยู่กับความก้าวหน้าด้านเทคโนโลยีแร่และโลหะเป็นหลัก ทั้งนี้เพื่อพัฒนาให้เกิดวัสดุคุณภาพเยี่ยมและมีราคาถูกในช่วงทศวรรษที่เหลือหลังจากปี 2004 วิศวกรรมโลหการ (Metallurgical engineering) เป็นวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีการแปรรูปวัสดุเพื่อที่จะแยกสกัด ทำให้บริสุทธิ์ และนำโลหะกลับมาใช้ใหม่ กระบวนการดังกล่าวครอบคลุมถึงการพัฒนาและการใช้โลหะและโลหะผสมที่มีคุณสมบัติทางกายภาพที่เฉพาะเจาะจง วิศวกรรมโลหการแบ่งย่อยออกเป็นสามสาขาหลัก คือ การแต่งแร่ (Mineral processing) โลหวิทยาแยกสกัด (Extractive metallurgy) และโลหวิทยากายภาพ (Physical metallurgy) การแต่งแร่ เกี่ยวข้องกับการแยกผลิตภัณฑ์ที่มีค่าหรือหัวแร่ ซึ่งในหลายกรณีจะประกอบด้วยโลหะ ออกจากแร่ที่ได้จากการทำเหมืองแร่ (Mining) โลหวิทยาแยกสกัด เป็นการใช้กระบวนการทางเคมีที่อุณหภูมิสูงหรือในรูปสารละลายเพื่อเปลี่ยนสภาพสินแร่และวัตถุดิบอื่น อาทิ เศษโลหะ ให้กลายสภาพจากสารประกอบอนินทรีย์ (Inorganic compounds) เป็นโลหะที่มีประโยชน์และวัสดุพลอยได้อื่นฯ โดยกระบวนการทางเคมีที่อุณหภูมิสูงเรียกว่าโลหวิทยาความร้อนสูง (Pyrometallurgy) และกระบวนการทางเคมีในรูปสารละลายเรียกว่าโลหวิทยาสารละลาย (Hydrometallurgy) โลหวิทยากายภาพ เป็นการนำวิทยาการที่เกี่ยวกับโลหะมาพัฒนาและใช้ประโยชน์ผลิตภัณฑ์โลหะและโลหะผสมในกิจกรรมการผลิตให้ได้สินค้าและเครื่องจักรที่มีคุณภาพ เพื่อรองรับสังคมบริโภคยุคปัจจุบันที่มีความเจริญก้าวหน้าทางเทคโนโลยีสูง โดยมีสาขาย่อยที่เน้นเฉพาะคุณสมบัติทางกลซึ่งเรียกว่าโลหวิทยาทางกล (Mechanical metallurgy).