熱平衡の例

その他 / by admin / July 04, 2021

異なる2つの物体を接触させることによって温度、より高温の方は、そのエネルギーの一部をより低い温度の方に与え、両方の温度が等しくなるようにします。

この状況はとして知られています 熱平衡、そしてそれは正確には、最初は異なる温度を持っていた2つの物体の温度が等しい状態です。温度が等しくなると、熱の流れが停止し、平衡状態に達することがあります。

理論的には、熱平衡はゼロ法則または 熱力学のゼロ原理、これは、2つの別々のシステムが同時に3番目のシステムと熱平衡にある場合、それらは互いに熱平衡にあることを説明しています。この法則は、熱力学の分野全体の基本であり、物理学の分野これは、巨視的なレベルで平衡状態を記述することを扱います。

ザ・ 方程式 これは、物体間の移動で交換される熱量の定量化を引き起こし、次の形式になります。

Q = M * C * ΔT

Qはで表される熱量です カロリー、M調査中の体の質量、C 比熱体の、そしてΔT温度差。

平衡状態では、質量と比熱は元の値を保持しますが、温度が0になるのは、正確には変化がない平衡状態だからです。温度。

熱平衡のアイデアのための別の重要な方程式は、 統一システム. 温度T1にあるN1粒子のシステムが別のシステムと接触すると、許容されます。温度T2にあるN2粒子のシステムでは、平衡温度は式：

（N1 * T1 + N2 * T2）/（N1 + N2）

このように、 両方のサブシステム 粒子の数が同じである場合、平衡温度は2つの初期温度の平均に低下します。これは、3つ以上のサブシステム間の関係に対して一般化できます。

熱平衡が発生する状況の例を次に示します。

体温計で体温を測定することもそのように機能します。温度計が定量化できるようにするために体と接触していなければならない長時間真の温度は、平衡に達するまでにかかる時間によるものです。熱の。
ザ・製品「自然」に販売されているものは、冷蔵庫を通過した可能性があります。しかし、冷蔵庫の外で自然環境と接触してしばらくすると、彼らは冷蔵庫と熱平衡に達しました。
氷河の永続性海そして極では、それは熱平衡の特定のケースです。正確には、に関するアラート地球温暖化それらは海の温度の上昇と、そしてその氷の多くが溶ける熱平衡と多くの関係があります。
入浴をやめると、体がお湯と平衡状態になっていたので比較的寒くなり、今度は環境と平衡状態にならなければなりません。

一杯のコーヒーを冷やすために探しているときは、それに冷たいミルクを加えます。
バターなどの物質は温度変化に非常に敏感であり、自然温度の環境との接触時間が非常に短いと、平衡状態になり、溶けます。
冷たい手すりに手を置くと、しばらくの間、手が冷たくなります。
1キロのアイスクリームが入った瓶は、同じアイスクリームが4分の1キロ入った別の瓶よりもゆっくりと溶けます。これは、質量が熱平衡の特性を決定する方程式によって生成されます。
角氷をコップ一杯の水に入れると、熱平衡も起こります。唯一の違いは、平衡は状態の変化を意味することです。これは、水が固体から液体に変化する100°Cを通過するためです。
元の温度よりも低い温度で非常に迅速に平衡に達するお湯の割合に冷水を追加します。

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