القانون الصفري للديناميكا الحرارية هو القانون الذي يتعامل مع شروط جسمين (أ و ب) للحصول على التوازن الحراري مع جسد ثالث (ج).
مقياس حرارة (الجسم أ) ملامس لكوب من الماء (الجسم ب) ، ومن ناحية أخرى ، مقياس حرارة ملامس لكوب يحتوي على الماء والثلج (الجسم ج) يحصلان على نفس درجة الحرارة.
إذا كان A في حالة توازن حراري مع B وإذا كان A في حالة توازن حراري مع C ، فإن B في حالة توازن حراري مع C. يحدث هذا على الرغم من عدم اتصال B و C.
هذا ما يحدث عندما نلصق جسدين بدرجات حرارة مختلفة. الحرارة هي الطاقة المنقولة من الجسم ذي أعلى درجة حرارة إلى الجسم بأقل درجة حرارة.
لنتخيل فنجان قهوة ساخن. أنت في عجلة من أمرك لأخذها ثم تحتاج إلى التهدئة حتى لا تحرق نفسك. لذا ، أضف الحليب إلى القهوة.
درجة حرارة القهوة (T.1) أعلى من درجة حرارة الحليب (T.2) ، أي تي1 > ت2.
لكن الآن لدينا قهوة بالحليب ، ودرجة حرارتها ناتجة عن ملامسة T1 و ت2، بعد مرور بعض الوقت ، ينتج عن T.3، مما يعني أنه وصل إلى التوازن الحراري. لذلك علينا أن T1 > ت3 > ت2.
تتأثر درجة الحرارة بنوع المادة المصنوعة منها. بمعنى آخر ، تعتمد درجة الحرارة على توصيل حراري، أكبر أو أصغر على خامات مختلفة.
تم اختراع موازين الحرارة لقياس درجة الحرارة بشكل صحيح ، بعد كل شيء ، لم يكن الإدراك الحسي فعالاً.
هناك ثلاثة مقاييس لدرجة الحرارة: مئوية (درجة مئوية) ، كيلفن (كلفن) وفهرنهايت (درجة فهرنهايت). تعلم اكثر من خلال المقاييس الحرارية.
وتجدر الإشارة إلى أن القانون الصفري للديناميكا الحرارية قد تم افتراضه بعد القوانين الأولى للديناميكا الحرارية ، القانون الأول للديناميكا الحرارية و ال القانون الثاني للديناميكا الحرارية.
ولأنه كان ضروريًا لفهم هذه القوانين ، فقد حصل على اسم يسبقها.
اقرأ أيضا: الديناميكا الحرارية و الصيغ الفيزيائية.
تمارين محلولة
1. (UNICAMP) يعد العزل الحراري الفعال تحديًا مستمرًا يجب التغلب عليه حتى يتمكن الإنسان من العيش في ظروف درجات الحرارة القصوى.
لهذا ، يعد الفهم الكامل لآليات التبادل الحراري أمرًا ضروريًا. في كل حالة من الحالات الموضحة أدناه ، يجب أن تتعرف على عملية التبادل الحراري المتضمنة.
أنا. أرفف الثلاجة المنزلية عبارة عن شبكات مجوفة لتسهيل تدفق الطاقة الحرارية إلى المجمد من أجل [...]
II. عملية التبادل الحراري الوحيدة التي يمكن أن تحدث في الفراغ هي [...].
II. في الترمس ، يتم الحفاظ على فراغ بين الجدران الزجاجية المزدوجة لمنع الحرارة من الخروج أو الدخول من خلال [….].
بالترتيب ، عمليات التبادل الحراري المستخدمة لملء الفجوات بشكل صحيح هي:
أ) التوصيل والحمل والإشعاع.
ب) التوصيل والإشعاع والحمل الحراري.
ج) الحمل الحراري والتوصيل والإشعاع.
د) الحمل الحراري والإشعاع والتوصيل.
البديل د: الحمل الحراري والإشعاع والتوصيل.
2. (VUNESP-UNESP) تم تخزين كوبين زجاجيين متطابقين ، في توازن حراري مع درجة حرارة الغرفة ، أحدهما داخل الآخر ، كما هو موضح في الشكل.
شخص واحد ، عندما حاول فك الارتباط ، لم ينجح. لفصلهم ، قرر أن يضع معرفته بالفيزياء الحرارية موضع التنفيذ.
وفقًا للفيزياء الحرارية ، فإن الإجراء الوحيد القادر على فصلها هو:
أ) اغمر الكوب B في ماء متوازن حراريًا مع مكعبات ثلج واملأ الكوب A بالماء في درجة حرارة الغرفة.
ب) ضع الماء الساخن (أعلى من درجة حرارة الغرفة) في الكوب أ.
ج) اغمر الكوب B في ماء مثلج (تحت درجة حرارة الغرفة) واترك الكوب A بدون سائل.
د) املأ الكوب أ بالماء الساخن (فوق درجة حرارة الغرفة) واغمر الكوب ب في ماء مثلج (تحت درجة حرارة الغرفة).
هـ) املأ الكوب أ بالماء البارد (أقل من درجة حرارة الغرفة) واغمر الكوب ب في ماء ساخن (أعلى من درجة حرارة الغرفة).
البديل هـ: املأ الكوب أ بالماء المثلج (تحت درجة حرارة الغرفة) واغمر الكوب ب في ماء ساخن (أعلى من درجة حرارة الغرفة).
نرى أيضا: تمارين في الديناميكا الحرارية