Термичното равновесие, наричано още термодинамично равновесие, е когато две тела или вещества достигнат същата температура.
Тази концепция за термодинамика е свързана със спонтанния пренос на топлина (топлинна енергия), който възниква между две тела в контакт.
В този процес по-топлото тяло предава топлина към по-хладното тяло, докато и двете не са с еднаква температура.
схема за пренос на топлина
Обменът на енергия между две тела (топлинна енергия) води до загуба на топлинна енергия от по-топлото тяло и печалба на енергия от по-хладното тяло.
Пример
Като пример можем да споменем сместа от горещо кафе със студено мляко. Въпреки че имат различни начални температури, за кратко време най-горещото тяло (кафе) предава топлинна енергия на най-студеното (млякото). По този начин сместа става хладка в резултат на термичното равновесие.
Ако приемем, че кафето е било при 50 ° C, а млякото при 20 ° C, термичното равновесие се постига, когато и двете са при 35 ° C.
разпространение на топлината
Важно е да се отбележи, че топлината е обмен на енергия и нейният трансфер може да се осъществи по три начина:
- топлопроводимост: увеличаване на кинетичната енергия;
- термична конвекция: създаване на конвекционни токове;
- термично облъчване: с помощта на електромагнитни вълни.
Видове разпространение на топлина
Прочетете още: разпространение на топлината.
Формула
За изчисляване на топлинния баланс се използва следната формула:
Въпрос:1 + Q2 + Q3... = 0 или ΣQ = 0
Бидейки,
Въпрос:: количество топлина (телесна температура)
По този начин знаем, че сумата от всички топлинни енергии е нула.
О разумна топлина тя е свързана с температурните вариации на телата. Изчислява се по следната формула:
Q = m. ° С. Δθ
Където,
Въпрос:: количество чувствителна топлина (вар или J)
м: телесна маса (g или kg)
° С: специфична топлина на веществото (кал / g ° C или J / Kg ° C)
Δθ: изменение на температурата (° C или K)
Прочетете и заКалориметрияиТоплина и температура.
Упражнения за приемни изпити с обратна връзка
1. (Mackenzie) Когато смесваме 1,0 kg вода (чувствителна специфична топлина = 1,0 cal / g ° C) при 70 ° C с 2,0 kg вода при 10 ° C, получаваме 3,0 kg вода при:
а) 10 ° С
б) 20 ° С
в) 30 ° С
г) 40 ° С
д) 50 ° С
Алтернатива в) 30 ° C
2. (UFP-RS) Обмислете следните твърдения:
I. Когато две тела са в топлинно равновесие, и двете имат еднакво количество топлина.
II. Когато две тела са в топлинно равновесие, и двете имат еднаква температура.
III. Топлината е пренасяне на температурата от едно тяло в друго.
IV. Топлината е форма на енергия при преминаване.
От горните твърдения може да се каже, че:
а) I, II, III и IV са правилни
б) I, II, III са правилни
в) I, II и IV са правилни
г) II и IV са верни
д) II и III са верни
Алтернатива г) II и IV са правилни
3. (FATEC-SP) Система A е в термично равновесие с друго B и тази не е в топлинно равновесие с друго C. И така, можем да кажем, че:
а) системите А и С имат еднакво количество топлина.
б) температурата на А е различна от тази на В.
в) системите A и B имат еднаква температура.
г) температурата на В е различна от тази на С, но С може да има същата температура като в система А.
д) нищо от горното.
Алтернатива в) системи А и В имат еднаква температура.
4. (UFV-MG) Когато две тела от различни материали са в топлинно равновесие, изолирани от околната среда, може да се каже, че:
а) най-горещата е тази с най-малка маса.
б) въпреки контакта, температурите им не варират.
в) най-горещото осигурява топлина на най-студеното.
г) най-студеният осигурява топлина на най-горещия
д) температурите им зависят от плътността им.
Алтернатива б) въпреки контакта, температурите им не варират.
5. (UFScar-SP) Две тела A и B, с маси mНА вБ., първоначално са при температури tНА а тиБ., съответно, с tНА TБ.. В даден момент те се водят в термичен контакт. След достигане на топлинно равновесие ще имаме:
а) t’a> t’b
б) t’a в) t’a = t’b
г) n.d.a.
Алтернатива в) t’a = t’b
Вижте също дефиницията наБаланс във физиката.
