Примеры теплового равновесия

Приведя в контакт два тела, которые находятся на разных температуры, тот, который более горячий, отдает часть своей энергии тому, у которого меньшая температура, до точки, где обе температуры равны.

Эта ситуация известна как тепловое равновесие, и это как раз то состояние, в котором температуры двух тел, изначально имевших разные температуры, равны. Бывает, что при выравнивании температур тепловой поток приостанавливается, и тогда достигается состояние равновесия.

Теоретически тепловое равновесие является фундаментальным в так называемом Законе нуля или Принцип нуля термодинамики, что объясняет, что если две отдельные системы одновременно находятся в тепловом равновесии с третьей системой, они находятся в тепловом равновесии друг с другом. Этот Закон является фундаментальным для всей дисциплины термодинамики, которая является раздел физики который имеет дело с описанием состояний равновесия на макроскопическом уровне.

Равновесное количество тепла

В уравнение что дает начало количественной оценке количества тепла, которое обменивается при передаче между телами, имеет форму:

Q = M * C * ΔT

Q - количество тепла, выраженное в калории, M - масса исследуемого тела, C - удельная теплоемкость тела, а ΔT - разность температур.

В равновесной ситуации масса и теплоемкость сохраняют свое первоначальное значение, но разница температура становится 0, потому что именно равновесная ситуация, когда нет изменений в температура.

Равновесная температура

Еще одно важное уравнение для идеи теплового равновесия - это уравнение, которое пытается выразить температуру, при которой единая система. Принято считать, что когда система частиц N1, находящаяся при температуре T1, входит в контакт с другой системы частиц N2, находящейся при температуре T2, равновесная температура достигается с помощью формула:

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

Таким образом, можно увидеть, что когда обе подсистемы имеют одинаковое количество частиц, равновесная температура снижается до среднего значения между двумя начальными температурами. Это можно обобщить для отношений между более чем двумя подсистемами.

Примеры теплового равновесия

Вот несколько примеров ситуаций, когда возникает тепловое равновесие:

1. Так работает измерение температуры тела с помощью термометра. Продолжительность контакта термометра с телом для количественной оценки правда, градусы температуры обусловлены именно временем, которое требуется для достижения равновесия термический.
2. В продукты которые продаются "натуральными", могли пройти через холодильник. Однако через некоторое время вне холодильника, соприкасаясь с окружающей природной средой, они достигли с ней теплового равновесия.
3. Постоянство ледников в моря а на полюсах это частный случай теплового равновесия. А именно, предупреждения относительно глобальное потепление они во многом связаны с повышением температуры моря, а затем с тепловым равновесием, при котором большая часть этого льда тает.
4. Когда человек выходит из ванны, ему относительно холодно, потому что тело пришло в равновесие с горячей водой, и теперь оно должно прийти в равновесие с окружающей средой.
5. Если хотите охладить чашку кофе, добавьте в нее холодное молоко.
6. Такие вещества, как масло, очень чувствительны к изменениям температуры, и за очень короткое время контакта с окружающей средой при естественной температуре они приходят в равновесие и тают.
7. Если положить руку на холодные перила, рука на время станет холоднее.
8. Банка с килограммом мороженого тает медленнее, чем другая с четвертью килограмма того же мороженого. Это производится уравнением, в котором масса определяет характеристики теплового равновесия.
9. Когда кубик льда помещается в стакан с водой, также происходит тепловое равновесие. Единственная разница в том, что равновесие подразумевает изменение состояния, поскольку оно проходит через 100 ° C, когда вода переходит из твердого состояния в жидкость.
10. Добавьте холодную воду к норме горячей воды, при которой очень быстро достигается равновесие при температуре ниже исходной.

Следуйте с: