Нулев закон на термодинамиката: какво казва, упражнения

А Нулев закон на термодинамиката е законът, който си сътрудничи в концептуализацията на величието температура и в разработването на термометри, въз основа на неговите изследвания върху термичен баланс между различни тела.

Прочетете също: Какво е топлина?

О Какво казва нулевият закон на термодинамиката?

Нулевият закон на термодинамиката е законът, който е в основата на Термодинамика за принос към дефинирането на физическата величина температура, която е от съществено значение за разбирането на първи и вторите закони на термодинамиката. Поради това и тъй като развитието му е по-късно от първите два закона, той е наречен Нулев закон от физика Ралф Х. Фаулър (1889-1944).

Тя може да се посочи като:

„Ако две тела A и B са в топлинно равновесие поотделно с трето тяло, тогава A и B са в топлинно равновесие едно с друго.“

От това твърдение на Закона за нулата е възможно да се разбере, че ако две тела имат същата температура като трето тяло, тогава всеки ще има една и съща температура, след което е в топлинно равновесие, при което няма топлинен поток от едно тяло към друго. друго.

За какво е нулевият закон на термодинамиката?

Нулевият закон на термодинамиката е важен, защото определя физическо количество температура, което направи възможно производството на термометри. Може да се наблюдава в ситуации, които се отнасят до топлинното равновесие между телата, например: при смесване на вода при различни температури ще има топлообмен, докато водите достигат еднаква температура, а при влизане във вода с по-висока или по-студена температура за кратко време тялото ще свикне с температурата поради обмена на топлина.

Нулев закон на термодинамиката и термометри

Нулевият закон на термодинамиката допринесе за развитието на термометри, които са устройства, използвани за измерване на температурата на всяко тяло, живо или не.

Различни формати и модели термометри.
Различни формати и модели термометри.

Понастоящем има три типа термометри, които се различават по своята структура и функциониране:

  • аналози: съединения на живак;

  • Дигитален: образуван от електронен компонент на върха, който е чувствителен към температура;

  • инфрачервен цифров: формирани от инфрачервени сензори, те измерват температурата без да е необходимо да докосвате телата.

Прочетете също: Каква е разликата между температура и топлина?

Какво представляват термометричните везни?

Към термометрични везниса представяния на температури в различни скали, като най-използваните са скалите на Целзий, Фаренхайт и Келвин. По-долу имаме сравнение между стойностите на еквивалентните температури в тези термометрични скали:

 Сравнение между термометричните скали на Келвин, Целзий и Фаренхайт.
 Сравнение между термометричните скали на Келвин, Целзий и Фаренхайт.

За да се намери температурния еквивалент на различни термометрични скали, измерените стойности на температурите в точките на кипене и топене на водата са маркирани и сравнени с трета точка, за която човек иска да знае температура. За това, той бешеразработи формулата за равенство между различните термометрични скали:

\(\frac{T_C}5=\frac{T_F-32}9=\frac{T_K-273}5\)

  • \(T_C\) е температурата по скалата на Целзий, измерена в \([°C]\)

  • \(T_F\) е температурата по скалата на Фаренхайт, измерена в \([°F ]\)

  • \(T_K\) е температурата по скалата на Келвин, измерена в \([K]\)

Видео урок за конвертиране между термометрични скали

Решени упражнения по нулевия закон на термодинамиката

Въпрос 1

(Чирак на моряка) Три живачни термометъра се поставят в една и съща течност и при достигане на топлинно равновесие градуираната част на скалата на Целзий регистрира 45ºC. Какви стойности трябва да записват термометрите, градуирани съответно по скалите на Келвин и Фаренхайт?

а) 218 ​​K и 113 °F

б) 318 K и 113ºF

в) 318 K и 223 °F

г) 588 K и 313ºF

д) 628 K и 423 °F

Резолюция:

Алтернатива Б. Първо, нека преобразуваме температурата в скалата на Целзий в температурата в скалата на Келвин, като използваме формулата, която ги свързва:

\(\frac{T_C}5=\frac{T_K-273}5\)

\(TC=TK-273\)

\(45=TK-273\)

\(TK=273+45\)

\(TK=318\ K\)

След това ще преобразуваме температурата в скалата на Целзий в температурата в скалата на Фаренхайт, като използваме формулата, която ги свързва:

\(\frac{T_C}5=\frac{T_F-32}9\)

\(\frac{45}5=\frac{T_F-32}9\)

\(9=\frac{T_F-32}9\)

\(9\cdot9=TF-32\)

\(81=TF-32\)

\(TF=81+32\)

\(TF=113\ ℉\)

въпрос 2

(UERJ) Разгледайте четири обекта A, B, C и D. Беше наблюдавано, че А и В са в термично равновесие помежду си. Същото за C и D. Въпреки това, A и C не са в термично равновесие един с друг. Може да се заключи, че:

а) B и D са при една и съща температура.

б) B и D могат да бъдат в топлинно равновесие, но могат и да не бъдат.

в) B и D не могат да бъдат при една и съща температура.

г) Нулевият закон на термодинамиката не се прилага в този случай, тъй като има повече от три обекта.

д) A, B, C и D са при една и съща температура.

Резолюция:

Алтернатива C. Тъй като телата A и B са в топлинно равновесие, телата C и D също са в равновесие, но телата A и C не са. в топлинно равновесие, тогава според нулевия закон на термодинамиката телата B и D не могат да бъдат в равновесие топлинна.

От Памела Рафаела Мело
Учител по физика

източник: Бразилско училище - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/lei-zero-da-termodinamica.htm

Apple ограничава изтеглянето на бета версията на iOS и налага отвратителни условия

А ябълка Внедрена е промяна в пробното издание на iOS 16.4, която засяга основните потребители, к...

read more

Свободни работни места в метавселената: мислили ли сте да работите в друга реалност?

Паралелна реалност, в която има свят, напълно различен от този, с който сме свикнали, в която мож...

read more

Повече от 400 отворени позиции в технологичния сектор; Разгледайте възможностите

Изправен пред непрекъснатия растеж на технологиите, този сектор се нуждае от все по-квалифицирани...

read more
instagram viewer