Primeri toplotnega ravnovesja

Tako, da sta v stik dva telesa, ki sta si različni temperature, ta, ki je bolj vroč, daje del svoje energije tistemu z manj temperature, do točke, ko sta obe temperaturi enaki.

Ta položaj je znan kot toplotno ravnovesje, in ravno v stanju, v katerem so temperature dveh teles, ki sta sprva imeli različni temperaturi, enaki. Zgodi se, da ko se temperature izenačijo, se toplotni tok ustavi, nato pa se doseže ravnotežno stanje.

Teoretično je toplotno ravnovesje bistvenega pomena pri tako imenovanem ničelnem zakonu ali Ničelni princip termodinamike, ki pojasnjuje, da če sta dva ločena sistema hkrati v toplotnem ravnovesju s tretjim sistemom, sta v toplotnem ravnovesju med seboj. Ta zakon je temeljnega pomena za celotno disciplino termodinamike, ki je veja fizike ki se ukvarja z opisovanjem ravnotežnih stanj na makroskopski ravni.

Količina ravnotežne toplote

The enačba ki povzroči količinsko določitev količine toplote, ki se izmenja pri prenosih med telesi, ima obliko:

Q = M * C * ΔT

Q je količina toplote, izražena v

kalorij, M masa preiskovanega telesa, Specifična toplota telesa, ΔT pa temperaturna razlika.

V ravnotežnem položaju masa in specifična toplota ohranita prvotno vrednost, razlika med temperatura postane 0, ker ravno ravnotežna situacija, v kateri ni sprememb temperatura.

Ravnotežna temperatura

Druga pomembna enačba za idejo toplotnega ravnovesja je tista, ki želi izraziti temperaturo, ki jo ima enoten sistem. Sprejemljivo je, da ko sistem delcev N1, ki je pri temperaturi T1, pride v stik z drugim sistem delcev N2, ki je pri temperaturi T2, je ravnotežna temperatura dobljena s pomočjo formula:

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

Na ta način se vidi, da kdaj oba podsistema imajo enako število delcev, se ravnotežna temperatura zniža na povprečje med obema začetnima temperaturama. To je mogoče posplošiti za razmerja med več kot dvema podsistemoma.

Primeri toplotnega ravnovesja

Tu je nekaj primerov primerov, ko pride do toplotnega ravnovesja:

1. Merjenje telesne temperature s termometrom deluje tako. Dolgotrajno trajanje, ki ga mora imeti termometer v stiku s telesom, da ga lahko kvantificira resnično so temperaturne stopnje posledica ravno časa, ki je potreben za dosego ravnovesja toplotno.
2. The izdelkov ki se prodajajo "naravno", bi lahko šli skozi hladilnik. Vendar so čez nekaj časa zunaj hladilnika v stiku z naravnim okoljem z njim dosegli toplotno ravnovesje.
3. Stalnost ledenikov v Ljubljani morja in na polih gre za poseben primer toplotnega ravnovesja. Natančneje, opozorila glede globalno segrevanje imajo veliko opraviti z zvišanjem temperature v morjih in nato s toplotnim ravnovesjem, kjer se večina ledu stopi.
4. Ko se človek kopa, ga je relativno hladno, ker je telo prišlo v ravnovesje z vročo vodo, zdaj pa mora priti v ravnovesje z okoljem.
5. Ko želite skodelico kave ohladiti, ji dodajte hladno mleko.
6. Snovi, kot je maslo, so zelo občutljive na spremembe temperature in v zelo kratkem času v stiku z okoljem pri naravni temperaturi pridejo v ravnovesje in se stopijo.
7. Če daste roko na hladno ograjo, vas za nekaj časa ohladi.
8. Kozarec s kilogramom sladoleda se bo stopil počasneje kot drug s četrt kilograma istega sladoleda. To dobimo z enačbo, v kateri masa določa značilnosti toplotnega ravnovesja.
9. Ko ledeno kocko položimo v kozarec vode, pride tudi do toplotnega ravnovesja. Edina razlika je v tem, da ravnotežje pomeni spremembo stanja, ker gre skozi 100 ° C, kjer voda prehaja iz trdne snovi v tekočino.
10. Hladni vodi dodajte hitrost vroče vode, kjer ravnotežje dosežemo zelo hitro pri temperaturi, ki je hladnejša od prvotne.

Sledite z: