Termiskā līdzsvara piemēri

Saskaroties ar diviem atšķirīgiem ķermeņiem temperatūras, karstākais dod daļu enerģijas tam, kam ir zemāka temperatūra, līdz vietai, kur abas temperatūras ir vienādas.

Šī situācija ir pazīstama kā siltuma līdzsvars, un tieši stāvoklis, kurā divu ķermeņu temperatūra, kam sākotnēji bija atšķirīga temperatūra, ir vienāda. Gadās, ka, izlīdzinoties temperatūrai, siltuma plūsma tiek apturēta un pēc tam tiek panākta līdzsvara situācija.

Teorētiski termiskais līdzsvars ir būtisks tā dēvētajā Nulles likumā vai Termodinamikas nulles princips, kas izskaidro, ka, ja divas atsevišķas sistēmas vienlaikus atrodas siltuma līdzsvarā ar trešo sistēmu, tās atrodas siltuma līdzsvarā viena ar otru. Šis likums ir būtisks visai termodinamikas disciplīnai, kas ir fizikas nozare kas nodarbojas ar līdzsvara stāvokļu aprakstīšanu makroskopiskā līmenī.

Līdzsvara siltuma daudzums

The vienādojums kas rada kvantitatīvu siltuma daudzumu, kas tiek apmainīts, veicot pārneses starp ķermeņiem, ir šāds:

Q = M * C * ΔT

Q ir siltuma daudzums, kas izteikts

kalorijasPētāmā ķermeņa masa, īpašs karstums ķermeņa temperatūru un ΔT temperatūras starpību.

Līdzsvara situācijā masa un īpatnējais siltums saglabā sākotnējo vērtību, bet starpība temperatūra kļūst par 0, jo tieši līdzsvara situācija, kurā nav izmaiņu temperatūra.

Līdzsvara temperatūra

Vēl viens svarīgs siltuma līdzsvara idejas vienādojums ir tas, kas cenšas izteikt temperatūru, kas ir vienota sistēma. Ir pieņemts, ka tad, kad N1 daļiņu sistēma, kas atrodas T1 temperatūrā, nonāk saskarē ar citu N2 daļiņu sistēma, kas atrodas T2 temperatūrā, līdzsvara temperatūru iegūst ar formula:

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

Tādā veidā var redzēt, ka kad abas apakšsistēmas ir vienāds daļiņu skaits, līdzsvara temperatūra tiek samazināta līdz vidējai starp divām sākotnējām temperatūrām. To var vispārināt attiecībām starp vairāk nekā divām apakšsistēmām.

Termiskā līdzsvara piemēri

Šeit ir daži situāciju piemēri, kad notiek siltuma līdzsvars:

1. Ķermeņa temperatūras mērīšana, izmantojot termometru, darbojas tādā veidā. Ilgstošais ilgums, kas termometram jāsaskaras ar ķermeni, lai to varētu noteikt kvantitatīvi temperatūras grādi ir tieši saistīti ar laiku, kas vajadzīgs līdzsvara sasniegšanai termiskā.
2. The produktiem kas tiek pārdoti “dabiski”, varēja iziet caur ledusskapi. Tomēr pēc kāda laika ārpus ledusskapja, nonākot saskarē ar dabisko vidi, viņi ar to sasniedza termisko līdzsvaru.
3. Ledāju pastāvība Austrālijā jūras un polos tas ir īpašs termiskā līdzsvara gadījums. Precīzi, brīdinājumi par globālā sasilšana tiem ir daudz sakara ar jūru temperatūras paaugstināšanos un pēc tam termisko līdzsvaru, kur kūst liela daļa šī ledus.
4. Kad cilvēks iznāk no peldēšanās, viņiem ir samērā auksti, jo ķermenis bija nonācis līdzsvarā ar karsto ūdeni, un tagad tam jāpanāk līdzsvars ar apkārtējo vidi.
5. Ja vēlaties atdzesēt tasi kafijas, pievienojiet tam aukstu pienu.
6. Vielas, piemēram, sviests, ir ļoti jutīgas pret temperatūras izmaiņām, un ļoti īsā laikā, nonākot saskarē ar vidi dabiskā temperatūrā, tās nonāk līdzsvarā un izkausē.
7. Uz laiku uzliekot roku uz aukstām margām, roka kļūst vēsāka.
8. Burka ar kilogramu saldējuma izkusīs lēnāk nekā cita ar ceturtdaļu kilogramu tā paša saldējuma. To rada vienādojums, kurā masa nosaka siltuma līdzsvara īpašības.
9. Ievietojot ledus kubu ūdens glāzē, rodas arī termiskais līdzsvars. Vienīgā atšķirība ir tāda, ka līdzsvars nozīmē stāvokļa maiņu, jo tas iet cauri 100 ° C, kur ūdens pāriet no cietas vielas uz šķidrumu.
10. Pievienojiet aukstu ūdeni karstā ūdens ātrumam, kur līdzsvars tiek sasniegts ļoti ātri temperatūrā, kas ir vēsāka nekā sākotnējā.

Sekojiet līdzi: