Примери за термично равновесие

Като поставите две тела в контакт, които са различни температури, този, който е по-горещ, дава част от енергията си на този с по-ниска температура, до точката, в която двете температури са равни.

Тази ситуация е известна като термично равновесиеи това е именно състоянието, при което температурите на две тела, които първоначално са имали различни температури, са равни. Случва се, когато температурите се изравнят, топлинният поток да бъде спрян и тогава да се достигне равновесното положение.

Теоретично топлинното равновесие е от основно значение в това, което е известно като нулев закон или Нулев принцип на термодинамиката, което обяснява, че ако две отделни системи са едновременно в термично равновесие с трета система, те са в термично равновесие помежду си. Този закон е от основно значение за цялата дисциплина на термодинамиката, която е клон на физиката който се занимава с описване на състоянията на равновесие на макроскопично ниво.

Равновесно количество топлина

The уравнение което поражда количественото определяне на количеството топлина, което се обменя при преноса между телата, има формата:

Q = M * C * ΔT

Q е количеството топлина, изразено в калории, M масата на изследваното тяло, специфична топлина на тялото и ΔT температурната разлика.

В равновесна ситуация масата и специфичната топлина запазват първоначалната си стойност, но разликата от температурата става 0, тъй като точно равновесната ситуация, при която няма промени в температура.

Равновесна температура

Друго важно уравнение за идеята за термично равновесие е това, което се стреми да изрази температурата, която единна система. Прието е, че когато система от частици N1, която е с температура T1, влезе в контакт с друга система от частици N2, която е с температура Т2, равновесната температура се получава с помощта на формула:

(N1 * T1 + N2 * T2) / (N1 + N2)

По този начин може да се види, че кога и двете подсистеми имат същия брой частици, равновесната температура се намалява до средна стойност между двете начални температури. Това може да бъде обобщено за връзки между повече от две подсистеми.

Примери за термично равновесие

Ето няколко примера за ситуации, при които настъпва термично равновесие:

1. Измерването на телесната температура чрез термометър работи по този начин. Удължената продължителност, която термометърът трябва да има в контакт с тялото, за да може да се измери количествено вярно градусите на температурата се дължат именно на времето, необходимо за достигане на равновесие термична.
2. The продукти които се продават „естествено“ биха могли да минат през хладилник. Въпреки това, след известно време извън хладилника, в контакт с естествената среда, те достигнаха топлинно равновесие с него.
3. Постоянството на ледниците в морета а на полюсите това е частен случай на термично равновесие. Точно сигналите относно глобално затопляне те имат много общо с повишаването на температурата на моретата и след това с топлинно равновесие, където голяма част от този лед се топи.
4. Когато човек излезе от къпане, той е относително студен, тъй като тялото е влязло в равновесие с горещата вода, а сега трябва да влезе в равновесие с околната среда.
5. Когато искате да охладите чаша кафе, добавяйки към нея студено мляко.
6. Вещества като маслото са много чувствителни към промените в температурата и при много кратко време в контакт с околната среда при естествена температура те влизат в равновесие и се топят.
7. Поставяйки ръката си върху студен парапет, за известно време ръката става по-студена.
8. Буркан с килограм сладолед ще се стопи по-бавно от друг с четвърт килограм същия сладолед. Това се получава от уравнението, в което масата определя характеристиките на топлинното равновесие.
9. Когато кубче лед се постави в чаша вода, настъпва и термично равновесие. Единствената разлика е, че равновесието предполага промяна на състоянието, тъй като преминава през 100 ° C, където водата преминава от твърдо вещество в течност.
10. Добавете студена вода към скоростта на гореща вода, където равновесието се постига много бързо при температура, по-студена от първоначалната.

Следвайте с: