Beispiele für thermisches Gleichgewicht

Indem man zwei Körper in Kontakt bringt, die sich an unterschiedlichen Stellen befinden Temperaturen, der heißere gibt einen Teil seiner Energie an den mit der niedrigeren Temperatur ab, bis beide Temperaturen gleich sind.

Diese Situation ist bekannt als thermisches Gleichgewicht, und es ist genau der Zustand, in dem die Temperaturen zweier Körper, die ursprünglich unterschiedliche Temperaturen hatten, gleich sind. Es kommt vor, dass bei einem Temperaturausgleich der Wärmefluss unterbrochen wird und dann die Gleichgewichtssituation erreicht wird.

Theoretisch ist das thermische Gleichgewicht grundlegend für das sogenannte Nullgesetz oder die Nullprinzip der Thermodynamik, was erklärt, dass zwei getrennte Systeme, die sich gleichzeitig mit einem dritten System im thermischen Gleichgewicht befinden, auch miteinander im thermischen Gleichgewicht sind. Dieses Gesetz ist grundlegend für die gesamte Disziplin der Thermodynamik, die die Zweig der Physik die sich mit der Beschreibung der Gleichgewichtszustände auf makroskopischer Ebene beschäftigt.

Gleichgewichtswärmemenge

Das Gleichung die zur Quantifizierung der Wärmemenge führt, die bei den Übertragungen zwischen den Körpern ausgetauscht wird, hat die Form:

Q = M * C * T

Q ist die Wärmemenge, ausgedrückt in Kalorien, M die Masse des untersuchten Körpers, C die spezifische Wärme des Körpers und ΔT die Temperaturdifferenz.

Im Gleichgewichtszustand behalten Masse und spezifische Wärme ihren ursprünglichen Wert, aber die Differenz von Temperatur 0 wird, weil gerade die Gleichgewichtssituation, in der es keine Änderungen von gibt, Temperatur.

Gleichgewichtstemperatur

Eine weitere wichtige Gleichung für die Idee des thermischen Gleichgewichts ist diejenige, die versucht, die Temperatur auszudrücken, die die einheitliches System. Es wird angenommen, dass, wenn ein System von N1-Teilchen, das die Temperatur T1 hat, mit einem anderen in Kontakt kommt System von N2-Teilchen, das sich auf der Temperatur T2 befindet, erhält man die Gleichgewichtstemperatur durch die Formel:

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

Auf diese Weise ist ersichtlich, dass wenn beide Teilsysteme die gleiche Teilchenzahl aufweisen, wird die Gleichgewichtstemperatur auf einen Mittelwert zwischen den beiden Anfangstemperaturen reduziert. Dies kann für Beziehungen zwischen mehr als zwei Subsystemen verallgemeinert werden.

Beispiele für thermisches Gleichgewicht

Hier sind einige Beispiele für Situationen, in denen ein thermisches Gleichgewicht auftritt:

1. Die Messung der Körpertemperatur mit einem Thermometer funktioniert auf diese Weise. Die längere Kontaktdauer des Thermometers mit dem Körper, um quantifizieren zu können stimmt, die Temperaturgrade sind genau auf die Zeit zurückzuführen, die benötigt wird, um das Gleichgewicht zu erreichen Thermal.
2. Das Produkte die „al natural“ verkauft werden, könnten durch einen Kühlschrank gegangen sein. Nach einiger Zeit außerhalb des Kühlschranks, in Kontakt mit der natürlichen Umgebung, erreichten sie jedoch ein thermisches Gleichgewicht mit dieser.
3. Die Beständigkeit der Gletscher im Meere und an den Polen ist es ein besonderer Fall des thermischen Gleichgewichts. Genau die Warnungen bezüglich der Erderwärmung Sie haben viel mit einem Anstieg der Temperatur der Meere und dann mit einem thermischen Gleichgewicht zu tun, bei dem ein Großteil dieses Eises schmilzt.
4. Wenn jemand aus dem Baden kommt, ist ihm relativ kalt, weil der Körper mit dem heißen Wasser ins Gleichgewicht gekommen ist und jetzt mit der Umgebung ins Gleichgewicht kommen muss.
5. Wenn Sie eine Tasse Kaffee kühlen möchten, fügen Sie kalte Milch hinzu.
6. Stoffe wie Butter reagieren sehr empfindlich auf Temperaturänderungen und kommen nach sehr kurzer Zeit in Kontakt mit der Umgebung bei natürlicher Temperatur ins Gleichgewicht und schmelzen.
7. Wenn Sie Ihre Hand eine Zeit lang auf ein kaltes Geländer legen, wird die Hand kälter.
8. Ein Glas mit einem Kilo Eiscreme schmilzt langsamer als ein anderes mit einem Viertel Kilo Eiscreme. Dies ergibt sich aus der Gleichung, in der die Masse die Eigenschaften des thermischen Gleichgewichts bestimmt.
9. Wenn ein Eiswürfel in ein Glas Wasser gelegt wird, stellt sich auch ein thermisches Gleichgewicht ein. Der einzige Unterschied besteht darin, dass das Gleichgewicht eine Zustandsänderung impliziert, da es 100 ° C durchläuft, wo das Wasser von fest zu flüssig wird.
10. Fügen Sie kaltes Wasser zu einer Menge von heißem Wasser hinzu, bei der das Gleichgewicht sehr schnell bei einer kälteren Temperatur als der ursprünglichen erreicht wird.

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