Termilise tasakaalu näited

Puutes kokku kaks keha, mis on erinevad temperatuurid, see, mis on kuumem, annab osa energiast madalama temperatuuriga energiale, kuni mõlemad temperatuurid on võrdsed.

See olukord on tuntud kui termiline tasakaalja just see on seisund, kus kahe keha temperatuur, mille temperatuur oli algselt erinev, on võrdsed. See juhtub, et kui temperatuurid ühtlustuvad, peatatakse soojusvoog ja seejärel saavutatakse tasakaalu olukord.

Teoreetiliselt on termiline tasakaal fundamentaalne nn nullseaduse või Termodünaamika nullprintsiip, mis selgitab, et kui kaks eraldi süsteemi on samaaegselt kolmanda süsteemiga termilises tasakaalus, on nad üksteisega termilises tasakaalus. See seadus on fundamentaalne kogu termodünaamika distsipliini jaoks, mis on füüsika haru mis käsitleb tasakaaluolekute kirjeldamist makroskoopilisel tasandil.

Tasakaaluline soojushulk

The võrrand mis annab kehadevahelistes ülekannetes vahetatava soojushulga kvantifitseerimise, on järgmine:

Q = M * C * ΔT

Q on soojushulk väljendatuna kaloreid, M uuritava keha mass, C erisoojus keha ja ΔT temperatuuri erinevus.

Tasakaaluolukorras säilitavad mass ja erisoojus oma algväärtuse, kuid erinevus temperatuur muutub 0-ks, sest just tasakaaluolukord, kus muutusi pole temperatuur.

Tasakaalu temperatuur

Termilise tasakaalu idee teine ​​oluline võrrand on see, mis püüab väljendada temperatuuri, mis on ühtne süsteem. On aktsepteeritud, et kui temperatuuril T1 olev N1 osakeste süsteem puutub kokku teisega N2 osakeste süsteem, mis on temperatuuril T2, saavutatakse tasakaalu temperatuur valem:

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

Nii on näha, et millal mõlemad alamsüsteemid kui osakeste arv on sama, vähendatakse tasakaalu temperatuuri kahe algtemperatuuri vahel keskmisele. Seda saab üldistada rohkem kui kahe alamsüsteemi vaheliste suhete puhul.

Näited termilisest tasakaalust

Siin on mõned näited olukordadest, kus toimub termiline tasakaal:

1. Kehatemperatuuri mõõtmine termomeetri abil töötab nii. Pikaajaline kestus, mis termomeetril peab olema kehaga kokkupuutes, et kvantifitseerida tõsi, temperatuuri kraadid on tingitud täpselt tasakaalu saavutamiseks kuluvast ajast soojus.
2. The tooted mida müüakse ‘looduslikult’, oleks võinud külmkapist läbi minna. Mõne aja pärast külmkapist väljas olles, looduskeskkonnaga kokkupuutes, saavutasid nad sellega termilise tasakaalu.
3. Liustike püsivus Aafrikas mered ja poolustel on see konkreetne termilise tasakaalu juhtum. Täpselt, hoiatused Globaalne soojenemine neil on palju pistmist merede temperatuuri tõusuga ja seejärel termilise tasakaaluga, kus suur osa sellest jääst sulab.
4. Kui inimene suplusest välja tuleb, on tal suhteliselt külm, sest keha oli jõudnud kuuma veega tasakaalu ja nüüd peab see olema keskkonnaga tasakaalus.
5. Kui soovite tassi kohvi jahutada, lisage sellele külma piima.
6. Sellised ained nagu või on temperatuuri muutuste suhtes väga tundlikud ning looduslikul temperatuuril keskkonnaga kokkupuutel väga lühikese aja jooksul satuvad nad tasakaalu ja sulavad.
7. Asetades käe külmale reelingule, muutub käsi mõneks ajaks külmemaks.
8. Purk kilo jäätisega sulab aeglasemalt kui teine ​​koos veerandkilose sama jäätisega. Selle tekitab võrrand, milles mass määrab termilise tasakaalu omadused.
9. Kui jääkuubik asetatakse veeklaasi, tekib ka termiline tasakaal. Ainus erinevus on see, et tasakaal tähendab seisundi muutust, sest see läbib 100 ° C, kus vesi läheb tahkest ainest vedelaks.
10. Lisage külma vett kuuma vee kiirusele, kus tasakaal saavutatakse originaalist külmemal temperatuuril väga kiiresti.

Järgige koos: