- Čo je tepelná rovnováha?
- Čo je tepelná rovnováha?
- Vzorec tepelnej rovnováhy
- Nulový zákon termodynamiky
- Príklady tepelnej rovnováhy
Vysvetlíme, čo je tepelná rovnováha, z čoho pozostáva a aký je jej vzorec. Tiež nulový zákon termodynamiky a príklady.
Čo je tepelná rovnováha?
Infyzické, Tepelná rovnováha sa nazýva stav, v ktorom dve telesá, ktoré sú v kontakte alebo sú oddelené vodivým povrchom, vyrovnávajú svoje pôvodne rozdielne teploty v dôsledku prenosu tepla z jedného do druhého.
Ak máme v kontakte dva predmety, jeden je teplejší ako druhý, postupom času budú mať oba tendenciu dosiahnuť rovnakú teplotu a ak nedôjde k prenosu teplo voči iným objektom, odteraz budú udržiavať tepelnú rovnováhu, to znamená a teplota konštantný.
Čo je tepelná rovnováha?
Tento jav možno vysvetliť mikroskopicky, pričom sa rozumie, že teplota objektov priamo súvisí s Kinetická energia váš priemerčastice, byťatómov, molekulyalebo tie, ktoré je potrebné zvážiť. Tento priemer je to, čo sa vo fyzike bežne nazýva „vnútorná energia“, takže čím vyššia je kinetická energia, tým vyššia je vnútorná energia a tým vyššia je teplota systému.
Dve telesá v kontakte si v priebehu času vymieňajú energiu. A teda bod tepelnej rovnováhy sa dosiahne vtedy, keď je kinetická energia oboch telies rovnaká, takže obe telesá začnú fungovať ako jeden termodynamický systém, obdarený rovnakým množstvom vnútornej energie, a teda aj teploty.
Vzorec tepelnej rovnováhy
Vyjadrenie tepelnej rovnováhy zahŕňa výpočet teplotného rozdielu medzi dvoma telesami, takže je potrebné určiť množstvo tepla (Q), ktoré si vymenia.
Toto sa určí pomocou vzorca Q = m. Ce. Δt, kde m budeomša tela, Ce sušpecifické teplo vyjadrené v cal / gr ° C, a Δt je zmena teploty, to znamená: Δt = tf - ti, konečný čas mínus počiatočný čas.
Keď je vypočítané teplo Q pre každé teleso, môžeme ich porovnať s vedomím, že tepelná rovnováha nastáva pri rovnosti teplôt medzi telesom 1 a telesom 2. Na dosiahnutie tepelnej rovnováhy je potrebné teplo, ktoré získa najchladnejšie teleso. že najhorúcejšie teleso stráca, teda Q1 = Q2, teda získané teplo = teplo stratené.
Nulový zákon termodynamiky
Tento princíp je vyjadrený v takzvanom nulovom zákone termodynamiky, ktorý v roku 1931 vyjadril R. H. Fowler takto: „Ak sa nájdu dva systémy A a B, každý samostatne, v tepelnej rovnováhe s tretím systém, ktoré budeme nazývať C, potom A a B sú tiež vo vzájomnej tepelnej rovnováhe “.
To znamená: ak A = C a B = C, potom A = B.
Vďaka tomuto princípu, ktorý je zameraný na matematickú formuláciu termodynamiky, je známe, čo Maxwell takto vyjadril slovami: "Všetko teplo je rovnakého druhu."
Príklady tepelnej rovnováhy
Tu je niekoľko jednoduchých príkladov tepelnej rovnováhy:
- Keď vstúpime do teplej miestnosti, vnímame teplovzduchu okamžite, ale s určitou rezervoupočasie, naše telo si bude vymieňať teplo so vzduchom a dostane sa s ním do tepelnej rovnováhy, takže rozdiel teplôt prestaneme vnímať.
- Ak vložíme sklenenú nádobu so studenou vodou do väčšej s vriacou vodou, tepelný tok medzi nimi ochladzuje horúcu vodu a ohrieva studenú, až kým nedosiahne strednú úroveň tepelnej rovnováhy.
- Výrobky, ktoré máme v našej kuchynskej mrazničke, sú v tepelnej rovnováhe vzhľadom na zamrznutý vzduch medzi nimi, takže všetky zdieľajú rovnakú teplotu.