Példák a hőegyensúlyra

Azáltal, hogy két különböző testet érintkezésbe hozunk hőmérsékletek, a melegebb energiájának egy részét a kevesebb hőmérsékletűnek adja, abba a pontba, ahol mindkét hőmérséklet egyenlő.

Ez a helyzet néven ismert termikus egyensúly, és pontosan az az állapot, amelyben két test hőmérséklete kezdetben eltérő volt, és a hőmérséklet egyforma. Előfordul, hogy amikor a hőmérséklet kiegyenlítődik, a hőáram szünetel, majd elérik az egyensúlyi helyzetet.

Elméletileg a hőegyensúly alapvető az úgynevezett nulla törvény vagy a A termodinamika nulla elve, amely megmagyarázza, hogy ha két különálló rendszer egyidejűleg termikus egyensúlyban van egy harmadik rendszerrel, akkor ezek termikus egyensúlyban vannak egymással. Ez a törvény alapvető a termodinamika teljes tudományágában, amely a a fizika ága amely az egyensúlyi állapotok makroszkopikus szintű leírásával foglalkozik.

Egyensúlyi hőmennyiség

A egyenlet amely a testek közötti átvitel során kicserélődő hőmennyiség számszerűsítését eredményezi, az alábbi formájú:

Q = M * C * ΔT

Q a hőmennyiség, kifejezve kalória, M a vizsgált test tömege, C a fajlagos hő és a hőmérséklet-különbség.

Egyensúlyi helyzetben a tömeg és a fajlagos hő megőrzi eredeti értékét, de a különbség A hőmérséklet 0 lesz, mert pontosan az az egyensúlyi helyzet, ahol nincsenek változások hőfok.

Egyensúlyi hőmérséklet

A termikus egyensúly gondolatának egy másik fontos egyenlete az, amely arra törekszik, hogy kifejezze azt a hőmérsékletet, amely egységes rendszer. Elfogadott, hogy amikor egy N1 részecskék rendszere, amely T1 hőmérsékleten van, érintkezésbe kerül egy másikkal az N2 részecskék T2 hőmérsékleten lévő rendszerét, akkor az egyensúlyi hőmérsékletet a képlet:

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

Ily módon látható, hogy mikor mindkét alrendszer azonos számú részecske van, az egyensúlyi hőmérsékletet a két kezdeti hőmérséklet közötti átlagra csökkentik. Ezt több mint két alrendszer közötti kapcsolatokra lehet általánosítani.

Példák a hőegyensúlyra

Néhány példa azokra a helyzetekre, amikor a hőegyensúly bekövetkezik:

1. A testhőmérséklet hőmérővel történő mérése így működik. Az a hosszú időtartam, amelynek a hőmérőnek érintkeznie kell a testtel, hogy számszerűsíthető legyen igaz a hőmérsékleti fokok pontosan az egyensúlyi idő eléréséhez szükséges időnek tudhatók be termikus.
2. A Termékek amelyeket „al natural” -ként árusítanak, átmentek egy hűtőszekrényen. A hűtőszekrényen kívüli idő után, a természetes környezettel érintkezve azonban elérték a hőegyensúlyt.
3. A gleccserek állandósága a tengerek a pólusoknál pedig a hőegyensúly sajátos esete. Pontosan a riasztások a globális felmelegedés sok közük van a tengerek hőmérsékletének emelkedéséhez, majd egy hőegyensúlyhoz, ahol a jég nagy része megolvad.
4. Amikor az ember kijön a fürdésből, viszonylag hideg van, mert a test egyensúlyba került a forró vízzel, és most egyensúlyba kell hoznia a környezettel.
5. Amikor egy csésze kávét hűlni akar, hideg tejet ad hozzá.
6. Az olyan anyagok, mint a vaj, nagyon érzékenyek a hőmérséklet változásaira, és nagyon rövid ideig érintkezve a környezettel természetes hőmérsékleten, egyensúlyba kerülnek és megolvadnak.
7. Ha egy ideig hideg korlátra helyezi a kezét, a kéz hidegebbé válik.
8. Egy tégely kiló fagylalt lassabban olvad, mint egy másik negyed kiló ugyanolyan fagylalttal. Ezt az az egyenlet hozza létre, amelyben a tömeg meghatározza a hőegyensúly jellemzőit.
9. Ha egy jégkockát egy pohár vízbe teszünk, akkor termikus egyensúly is bekövetkezik. Az egyetlen különbség az, hogy az egyensúly állapotváltozást jelent, mert 100 ° C-on megy keresztül, ahol a víz szilárd anyagból folyadékká válik.
10. Hideg vizet adjon olyan mennyiségű forró vízhez, ahol az egyensúly az eredeti hőmérsékletnél hidegebb hőmérsékleten nagyon gyorsan megvalósul.

Kövesse: