- Was ist thermisches Gleichgewicht?
- Was ist thermisches Gleichgewicht?
- Formel für das thermische Gleichgewicht
- Nullgesetz der Thermodynamik
- Beispiele für thermisches Gleichgewicht
Wir erklären, was thermisches Gleichgewicht ist, woraus es besteht und wie seine Formel lautet. Auch das Nullgesetz der Thermodynamik und Beispiele.
Was ist thermisches Gleichgewicht?
Inkörperlich, Thermisches Gleichgewicht wird der Zustand genannt, in dem zwei Körper, die sich berühren oder durch eine leitende Oberfläche getrennt sind, ihre anfänglich unterschiedlichen Temperaturen aufgrund der Wärmeübertragung von einem zum anderen ausgleichen.
Wenn wir zwei Gegenstände in Kontakt haben, von denen einer heißer ist als der andere, neigen beide im Laufe der Zeit dazu, die gleiche Temperatur zu erreichen Wärme gegenüber anderen Objekten, werden sie fortan ein thermisches Gleichgewicht aufrechterhalten, d. h. a Temperatur Konstante.
Was ist thermisches Gleichgewicht?
Dieses Phänomen kann mikroskopisch erklärt werden, indem man versteht, dass die Temperatur von Objekten in direktem Zusammenhang mit der Temperatur steht Kinetische Energie Durchschnitt von dirPartikel, SeinAtome, Moleküle, oder diejenigen, die berücksichtigt werden sollten. Dieser Durchschnitt wird in der Physik allgemein als "innere Energie" bezeichnet. Je höher die kinetische Energie, desto höher die innere Energie und desto höher die Temperatur des Systems.
Zwei Körper in Kontakt tauschen im Laufe der Zeit Energie aus. Und so ist der thermische Gleichgewichtspunkt erreicht, wenn die kinetische Energie beider Körper gleich ist, so dass beide Körper beginnen, als ein einziges thermodynamisches System zu funktionieren, das mit der gleichen Menge an innerer Energie und daher Temperatur ausgestattet ist.
Formel für das thermische Gleichgewicht
Der Ausdruck des thermischen Gleichgewichts beinhaltet die Berechnung der Temperaturdifferenz zwischen den beiden Körpern, daher muss die Wärmemenge (Q) bestimmt werden, die sie austauschen.
Dies wird mit der Formel Q = m bestimmt. Ce. Δt, wo m das sein wirdMasse des Körpers, Ce suspezifische Wärme ausgedrückt in cal / gr ° C, und Δt ist die Temperaturänderung, dh: Δt = tf - ti, Endzeit minus Anfangszeit.
Nachdem die Wärme Q für jeden Körper berechnet wurde, können wir sie vergleichen, da wir wissen, dass das thermische Gleichgewicht in der Temperaturgleichheit zwischen Körper 1 und Körper 2 auftritt. Um das thermische Gleichgewicht zu erreichen, gewinnt der kälteste Körper die Wärme Es ist diejenige dass der heißeste Körper verliert, also Q1 = Q2, dh Wärmegewinn = Wärmeverlust.
Nullgesetz der Thermodynamik
Dieses Prinzip drückt sich im sogenannten Nullgesetz der Thermodynamik aus, das 1931 von R. H. Fowler wie folgt formuliert wurde: „Wenn zwei Systeme A und B, jedes getrennt, im thermischen Gleichgewicht mit einem dritten gefunden werden“ System, die wir C nennen werden, dann sind auch A und B miteinander im thermischen Gleichgewicht ”.
Das heißt: wenn A = C und B = C, dann A = B.
Dank dieses Prinzips, das sich auf die mathematische Formulierung der Thermodynamik gründet, ist bekannt, was Maxwell in Worten ausdrückte: "Alle Wärme ist von derselben Art."
Beispiele für thermisches Gleichgewicht
Hier sind einige einfache Beispiele für das thermische Gleichgewicht:
- Wenn wir einen warmen Raum betreten, nehmen wir die Wärme derLuft sofort, aber mit einer Marge vonWetter, unser Körper tauscht Wärme mit der Luft aus und geht mit dieser in ein thermisches Gleichgewicht, sodass wir den Temperaturunterschied nicht mehr wahrnehmen.
- Wenn wir einen Glasbehälter mit kaltem Wasser in einen größeren mit kochendem Wasser einführen, kühlt der Wärmefluss zwischen beiden das heiße Wasser ab und erwärmt das kalte, bis ein mittleres thermisches Gleichgewicht erreicht ist.
- Die Produkte, die wir in unserem Küchengefrierschrank haben, befinden sich in Bezug auf die gefrorene Luft zwischen ihnen im thermischen Gleichgewicht, sodass sie alle dieselbe Temperatur haben.