• Czym jest równowaga termiczna?
• Czym jest równowaga termiczna?
• Wzór na równowagę termiczną
• Zerowa zasada termodynamiki
• Przykłady równowagi termicznej

Wyjaśniamy, czym jest równowaga termiczna, z czego się składa i jaki jest jej wzór. Również zerowa zasada termodynamiki i przykłady.

Po pewnym czasie dwa stykające się obiekty osiągną tę samą temperaturę.

Czym jest równowaga termiczna?

wfizycznyRównowaga termiczna nazywana jest stanem, w którym dwa ciała stykające się lub oddzielone powierzchnią przewodzącą wyrównują swoje początkowo odmienne temperatury, ze względu na przenoszenie ciepła z jednego na drugie.

Jeśli stykamy się z dwoma obiektami, jeden jest gorętszy od drugiego, w miarę upływu czasu oba mają tendencję do osiągania tej samej temperatury, a jeśli nie ma transferu ciepło względem innych obiektów, odtąd będą zachowywać równowagę termiczną, czyli a temperatura stały.

Czym jest równowaga termiczna?

Stan równowagi termicznej występuje, gdy energia kinetyczna w obu ciałach jest równa.

Zjawisko to można wyjaśnić mikroskopowo, rozumiejąc, że temperatura obiektów jest bezpośrednio związana z Energia kinetyczna średnia twojegocząstki, byćatomy, molekułylub te, które należy wziąć pod uwagę. Ta średnia jest powszechnie nazywana „energią wewnętrzną” w fizyce, więc im wyższa energia kinetyczna, tym wyższa energia wewnętrzna i wyższa temperatura układu.

Dwa ciała w kontakcie wymieniają energię w miarę upływu czasu. I tak punkt równowagi termicznej osiąga się, gdy energia kinetyczna obu ciał jest równa, tak że oba ciała zaczynają działać jako jeden układ termodynamiczny, obdarzony taką samą ilością energii wewnętrznej, a co za tym idzie temperaturą.

Wzór na równowagę termiczną

Wyrażenie równowagi termicznej obejmuje obliczenie różnicy temperatur między dwoma ciałami, więc należy określić ilość ciepła (Q), którą wymieniają.

Określa się to za pomocą wzoru Q = m. Ce. Δt, gdzie m będziemasa ciała, Ce suciepło właściwe wyrażona w cal / gr ° C, a Δt jest zmianą temperatury, czyli: Δt = tf - ti, czas końcowy minus czas początkowy.

Po obliczeniu ciepła Q dla każdego ciała, możemy je porównać, wiedząc, że równowaga termiczna zachodzi przy równości temperatur między ciałem 1 i ciałem 2. Aby osiągnąć równowagę termiczną, ciepło, które uzyskuje najzimniejsze ciało. że najgorętsze ciało traci, więc Q1 = Q2, czyli ciepło pozyskane = ciepło utracone.

Zerowa zasada termodynamiki

Zerowa zasada termodynamiki może być wyrażona jako: jeśli A = C i B = C, to A = B.

Zasada ta jest wyrażona w tzw. Zerowym Prawie Termodynamiki, które zostało wyrażone w 1931 r. przez R.H. Fowlera w następujący sposób: „Jeżeli zostaną znalezione dwa układy A i B, każdy z osobna, w równowadze termicznej z trzecim system, który nazwiemy C, to A i B również są ze sobą w równowadze termicznej ”.

To znaczy: jeśli A = C i B = C, to A = B.

Dzięki tej zasadzie, skoncentrowanej na matematycznym sformułowaniu termodynamiki, wiadomo, co Maxwell wyraził w słowach w ten sposób: „Całe ciepło jest tego samego rodzaju”.

Przykłady równowagi termicznej

Oto kilka prostych przykładów równowagi termicznej:

• Kiedy wchodzimy do ciepłego pomieszczenia, odbieramy ciepłopowietrze natychmiast, ale z marginesempogoda, nasz organizm wymieni ciepło z powietrzem i wejdzie z nim w równowagę termiczną, dzięki czemu przestaniemy dostrzegać różnicę temperatur.
• Jeśli włożymy szklany pojemnik z zimną wodą do większego z wrzącą wodą, przepływ ciepła między nimi będzie chłodził gorącą wodę i podgrzewał zimną, aż do osiągnięcia pośredniego poziomu równowagi termicznej.
• Produkty, które posiadamy w naszej zamrażarce kuchennej są w równowadze termicznej w stosunku do zamrożonego powietrza pomiędzy nimi, dzięki czemu wszystkie mają tę samą temperaturę.