თერმული წონასწორობის მაგალითები

ორი სხეულის კონტაქტში შეყვანა, რომლებიც განსხვავებულია ტემპერატურა, რაც უფრო ცხელია, ენერგიის ნაწილს აძლევს მას, რომელსაც ნაკლები ტემპერატურა აქვს, იმ წერტილამდე, სადაც ორივე ტემპერატურა თანაბარია.

ეს სიტუაცია ცნობილია როგორც თერმული წონასწორობა, და ეს არის ზუსტად ის მდგომარეობა, რომელშიც ორი სხეულის ტემპერატურა, რომელსაც თავდაპირველად განსხვავებული ტემპერატურა ჰქონდა, ტოლია. ეს ხდება ისე, რომ როდესაც ტემპერატურა გათანაბრდება, სითბოს დინება შეჩერებულია და შემდეგ მიიღწევა წონასწორობის მდგომარეობა.

თეორიულად, თერმული წონასწორობა ფუნდამენტურია ნულოვანი კანონის ან კანონის სახელით თერმოდინამიკის ნულოვანი პრინციპი, რომელიც განმარტავს, რომ თუ ორი ცალკეული სისტემა ერთდროულად იმყოფება თერმული წონასწორობით მესამე სისტემასთან, ისინი თერმული წონასწორობაში არიან ერთმანეთთან. ეს კანონი ფუნდამენტურია თერმოდინამიკის მთელი დისციპლინისთვის ფიზიკის დარგი რომელიც ეხება წონასწორობის მდგომარეობების მაკროსკოპულ დონეზე აღწერას.

წონასწორობის სითბოს რაოდენობა

განტოლება რაც იწვევს სითბოს რაოდენობის რაოდენობრივად განსაზღვრას, რომელიც სხეულებს შორის გადანაწილებით იცვლება, აქვს შემდეგი ფორმა:

Q = M * C * ΔT

Q არის სითბოს რაოდენობა გამოხატული კალორიებს, M შესწავლილი სხეულის მასა, C სპეციფიკური სითბო სხეულის და ΔT ტემპერატურის სხვაობა.

წონასწორობის სიტუაციაში მასა და სპეციფიკური სითბო ინარჩუნებს თავდაპირველ მნიშვნელობას, მაგრამ სხვაობა ტემპერატურა ხდება 0, რადგან ზუსტად წონასწორობის სიტუაცია, სადაც არ ხდება ცვლილებები ტემპერატურა

წონასწორობის ტემპერატურა

თერმული წონასწორობის იდეის კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი განტოლებაა ის, რომელიც ცდილობს გამოხატოს ტემპერატურა ერთიანი სისტემა. მიღებულია, რომ როდესაც N1 ნაწილაკების სისტემა, რომელიც T1 ტემპერატურაზეა, სხვასთან შეხება ხდება N2 ნაწილაკების სისტემა, რომელიც არის T2 ტემპერატურაზე, წონასწორობის ტემპერატურა მიიღება ფორმულა:

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

ამ გზით ჩანს, რომ როდის ორივე ქვესისტემა აქვთ იგივე რაოდენობის ნაწილაკები, წონასწორობის ტემპერატურა მცირდება საშუალოზე ორ საწყის ტემპერატურას შორის. ამის განზოგადება შესაძლებელია ორზე მეტ ქვესისტემას შორის ურთიერთობისთვის.

თერმული წონასწორობის მაგალითები

აქ მოცემულია სიტუაციების მაგალითები, როდესაც თერმული წონასწორობა ხდება:

1. თერმომეტრის საშუალებით სხეულის ტემპერატურის გაზომვა ასე მუშაობს. გახანგრძლივებული ხანგრძლივობა, რომელიც თერმომეტრს უნდა ჰქონდეს სხეულთან შეხებისას, რათა რაოდენობრივად შეფასდეს ჭეშმარიტი ტემპერატურის ხარისხი განპირობებულია ზუსტად წონასწორობის მიღწევის დროით თერმული
2. პროდუქტები რომ იყიდება "ალ ბუნებრივი" შეიძლებოდა მაცივრის გავლა. ამასთან, მაცივრის გარეთ გარკვეული დროის გასვლის შემდეგ, ბუნებრივ გარემოსთან კონტაქტის შედეგად, მათ მიაღწიეს მასთან თერმული წონასწორობას.
3. მყინვარების მუდმივობა საქართველოში ზღვები ხოლო პოლუსებზე ეს არის თერმული წონასწორობის განსაკუთრებული შემთხვევა. ზუსტად, შეტყობინებები დაკავშირებით გლობალური დათბობა მათ ბევრი რამ აქვთ საერთო ზღვების ტემპერატურის ზრდასთან და შემდეგ თერმული წონასწორობით, სადაც ყინულის დიდი ნაწილი დნება.
4. როდესაც ადამიანი ბანაობიდან გამოდის, ის შედარებით ცივა, რადგან სხეული ცხელ წყალთან წონასწორობაში შევიდა, ახლა კი ის უნდა გაწონასწორდეს გარემოსთან.
5. ფინჯანი ყავის გაგრილებისას ცივი რძის დამატება.
6. ისეთი ნივთიერებები, როგორიცაა კარაქი, ძალიან მგრძნობიარეა ტემპერატურის ცვლილებების მიმართ და ბუნებრივ ტემპერატურაზე გარემოსთან კონტაქტის ძალიან მოკლე დროში ისინი წონასწორობაში შედიან და დნება.
7. ცივი მოაჯირზე ხელის ჩასმით, გარკვეული დროით, ხელი უფრო ცივი ხდება.
8. ქილა ერთი კილოგრამი ნაყინით უფრო ნელა დნება ვიდრე მეორე მეოთხედი კილოგრამი იგივე ნაყინით. ამას აწარმოებს განტოლება, რომელშიც მასა განსაზღვრავს თერმული წონასწორობის მახასიათებლებს.
9. როდესაც ყინულის კუბი მოთავსებულია ჭიქა წყალში, ასევე ხდება თერმული წონასწორობა. განსხვავება მხოლოდ იმაშია, რომ წონასწორობა გულისხმობს მდგომარეობის შეცვლას, რადგან ის გადის 100 ° C ტემპერატურაზე, სადაც წყალი მყარიდან გადადის თხევადში.
10. დაამატეთ ცივი წყალი ცხელ წყალში, სადაც წონასწორობა ძალიან სწრაფად მიიღწევა თავდაპირველზე უფრო ცივ ტემპერატურაზე.

მიჰყევით შემდეგს: