keseimbangan haba

Fizikal

2022

Kami menerangkan apakah keseimbangan terma, kandungannya dan apakah formulanya. Juga, undang-undang sifar termodinamik dan contoh.

Selepas masa tertentu, dua objek yang bersentuhan akan mencapai suhu yang sama.

Apakah keseimbangan terma?

Dalamfizikal, Keseimbangan terma dipanggil keadaan di mana dua jasad yang bersentuhan, atau dipisahkan oleh permukaan pengalir, menyamakan suhu awalnya yang berbeza, disebabkan oleh pemindahan haba dari satu ke yang lain.

Jika kita mempunyai dua objek yang bersentuhan, satu lebih panas daripada yang lain, apabila masa berlalu kedua-duanya akan cenderung mencapai suhu yang sama dan, jika tiada pemindahan haba terhadap objek lain, seterusnya mereka akan mengekalkan keseimbangan terma, iaitu, a suhu tetap.

Apakah keseimbangan terma?

Keadaan keseimbangan terma berlaku apabila tenaga kinetik adalah sama dalam kedua-dua jasad.

Fenomena ini boleh dijelaskan secara mikroskopik, memahami bahawa suhu objek berkaitan secara langsung dengan Tenaga kinetik purata andazarah, jadilahatommolekul, atau yang patut dipertimbangkan. Purata ini adalah apa yang biasa dipanggil "tenaga dalaman" dalam fizik, jadi semakin tinggi tenaga kinetik, semakin tinggi tenaga dalaman dan semakin tinggi suhu sistem.

Dua jasad yang bersentuhan bertukar tenaga apabila masa berlalu. Dan dengan itu, titik keseimbangan terma dicapai apabila tenaga kinetik kedua-dua jasad adalah sama, supaya kedua-dua jasad mula beroperasi sebagai sistem termodinamik tunggal, dikurniakan jumlah tenaga dalaman yang sama dan, oleh itu, suhu.

Formula keseimbangan terma

Ungkapan keseimbangan terma melibatkan pengiraan perbezaan suhu antara dua jasad, jadi jumlah haba (Q) yang ditukarkan mesti ditentukan.

Ini ditentukan menggunakan formula Q = m. Ce. Δt, di mana m akan menjadijisim badan, Ce suhaba tentu dinyatakan dalam kal / gr ° C, dan Δt ialah variasi suhu, iaitu: Δt = tf - ti, masa akhir tolak masa awal.

Setelah haba Q untuk setiap jasad telah dikira, kita boleh membandingkannya dengan mengetahui bahawa keseimbangan terma berlaku dalam kesamaan suhu antara jasad 1 dan jasad 2. Untuk mencapai keseimbangan terma, haba yang diperolehi badan paling sejuk Ia adalah satu bahawa badan yang paling panas kehilangan, jadi Q1 = Q2, iaitu, haba yang diperoleh = haba hilang.

Hukum sifar termodinamik

Hukum sifar termodinamik boleh dinyatakan sebagai: jika A = C dan B = C, maka A = B.

Prinsip ini dinyatakan dalam apa yang dipanggil Undang-undang Sifar Termodinamik, yang dinyatakan pada tahun 1931 oleh R. H. Fowler seperti berikut: “Jika dua sistem A dan B ditemui, setiap satu secara berasingan, dalam keseimbangan terma dengan satu pertiga. sistem, yang akan kita panggil C, maka A dan B juga berada dalam keseimbangan terma antara satu sama lain ”.

Iaitu: jika A = C dan B = C, maka A = B.

Terima kasih kepada prinsip ini, yang berpusat pada rumusan matematik termodinamik, diketahui apa yang Maxwell nyatakan dalam perkataan dengan cara ini: "Semua haba adalah daripada jenis yang sama."

Contoh keseimbangan terma

Berikut adalah beberapa contoh mudah keseimbangan terma:

  • Apabila kita memasuki bilik yang hangat, kita merasakan kehangatanudara serta-merta tetapi diberi margin sebanyakcuaca, badan kita akan menukar haba dengan udara dan akan memasuki keseimbangan terma dengannya, jadi kita akan berhenti melihat perbezaan suhu.
  • Jika kita memasukkan bekas kaca dengan air sejuk ke dalam bekas yang lebih besar dengan air mendidih, aliran haba antara keduanya akan menyejukkan air panas dan memanaskan yang sejuk, sehingga mencapai tahap keseimbangan terma pertengahan.
  • Produk yang kami ada dalam peti sejuk dapur kami berada dalam keseimbangan terma berkenaan dengan udara beku di antara mereka, supaya semuanya berkongsi suhu yang sama.
!-- GDPR -->