termisk likevekt

Fysisk

2022

Vi forklarer hva termisk likevekt er, hva den består av og hva formelen er. Også nullloven for termodynamikk og eksempler.

Etter en viss tid vil to gjenstander i kontakt nå samme temperatur.

Hva er termisk likevekt?

Ifysisk, Termisk likevekt kalles tilstanden der to kropper i kontakt, eller atskilt av en ledende overflate, utjevner deres opprinnelig forskjellige temperaturer, på grunn av overføring av varme fra den ene til den andre.

Hvis vi har to gjenstander i kontakt, den ene varmere enn den andre, ettersom tiden går vil begge ha en tendens til å nå samme temperatur, og hvis det ikke er noen overføring av varme mot andre objekter, heretter vil de opprettholde en termisk likevekt, det vil si en temperatur konstant.

Hva er termisk likevekt?

Tilstanden til termisk likevekt oppstår når den kinetiske energien er lik i begge legemer.

Dette fenomenet kan forklares mikroskopisk, forutsatt at temperaturen på objekter er direkte relatert til Kinetisk energi gjennomsnittet av dinepartikler, væreatomer, molekyler, eller de som bør vurderes. Dette gjennomsnittet er det som vanligvis kalles "intern energi" i fysikk, så jo høyere kinetisk energi, jo høyere indre energi og jo høyere temperatur i systemet.

To kropper i kontakt utveksler energi etter hvert som tiden går. Og dermed nås det termiske likevektspunktet når den kinetiske energien til begge legemer er lik, slik at begge legemer begynner å fungere som et enkelt termodynamisk system, utstyrt med samme mengde indre energi og derfor temperatur.

Termisk likevektsformel

Uttrykket for termisk likevekt innebærer beregning av temperaturforskjellen mellom de to legene, så mengden varme (Q) som de utveksler må bestemmes.

Dette bestemmes ved hjelp av formelen Q = m. Ce. Δt, hvor m vil væremasse av kroppen, Ce suspesifikk varme uttrykt i cal / gr ° C, og Δt er temperaturvariasjonen, det vil si: Δt = tf - ti, siste tid minus initial tid.

Når varmen Q for hver kropp har blitt beregnet, kan vi sammenligne dem, vel vitende om at den termiske likevekten oppstår i likheten mellom temperaturene mellom kropp 1 og kropp 2. For å nå termisk likevekt, varmen som den kaldeste kroppen får. Det er den ene at den varmeste kroppen taper, så Q1 = Q2, det vil si varme oppnådd = varme tapt.

Termodynamikkens nulllov

Termodynamikkens nulllov kan uttrykkes som: hvis A = C og B = C, så er A = B.

Dette prinsippet er uttrykt i den såkalte nullloven for termodynamikk, som ble uttrykt i 1931 av R. H. Fowler som følger: «Hvis to systemer A og B finnes, hver for seg, i termisk likevekt med en tredjedel system, som vi vil kalle C, da er A og B også i termisk likevekt med hverandre ”.

Det vil si: hvis A = C og B = C, så er A = B.

Takket være dette prinsippet, sentrert om den matematiske formuleringen av termodynamikk, er det kjent hva Maxwell uttrykte med ord på denne måten: "All varme er av samme type."

Eksempler på termisk likevekt

Her er noen enkle eksempler på termisk likevekt:

  • Når vi går inn i et varmt rom, oppfatter vi varmen fraluft umiddelbart men gitt en margin påvær, vil kroppen vår utveksle varme med luften og vil gå inn i termisk likevekt med den, så vi vil slutte å oppfatte forskjellen i temperatur.
  • Hvis vi introduserer en glassbeholder med kaldt vann i en større med kokende vann, vil varmestrømmen mellom de to avkjøle det varme vannet og varme det kalde, til det når et mellomnivå av termisk likevekt.
  • Produktene vi har i kjøkkenfryseren vår er i termisk likevekt med hensyn til den frosne luften mellom dem, slik at de alle deler samme temperatur.
!-- GDPR -->