Nulový zákon termodynamiky je ten, který se zabývá podmínkami pro získání dvou těles (A a B) tepelná bilance s třetím tělem (C).
Teploměr (tělo A) ve styku se sklenicí vody (tělo B) a na druhé straně teploměr ve styku s šálkem obsahujícím vodu a led (tělo C) mají stejnou teplotu.
Pokud je A v tepelné rovnováze s B a pokud A je v tepelné rovnováze s C, pak B je v tepelné rovnováze s C. K tomu dochází, i když B a C nejsou v kontaktu.
To se stane, když dáme do kontaktu dvě těla s různými teplotami. Teplo je energie přenášená z těla s nejvyšší teplotou do těla s nejnižší teplotou.
Představme si horký šálek kávy. Spěcháte to vzít a pak se musíte ochladit, abyste se nespálili. Přidejte tedy do kávy mléko.
Teplota kávy (T1) je vyšší než teplota mléka (T2), tj. T1 > T2.
Ale teď máme kávu s mlékem, jehož teplota je způsobena kontaktem T1 a T2, po nějaké době má za následek T3, což znamená, že dosáhl tepelná bilance. Takže musíme T1 > T3 > T2.
Teplota je ovlivněna typem materiálu, ze kterého je vyroben. Jinými slovy, teplota závisí na tepelná vodivost, větší nebo menší na různých materiálech.
Teploměry byly vynalezeny pro správné měření teploty, koneckonců senzorické vnímání nebylo účinné.
Existují tři teplotní stupnice: Celsius (° C), Kelvin (K) a Fahrenheit (° F). Více se dozvíte na Teploměry.
Je třeba poznamenat, že nulový zákon termodynamiky byl postulován po prvních zákonech termodynamiky, První zákon termodynamiky a Druhý zákon termodynamiky.
Bylo to proto, že pro pochopení těchto zákonů bylo nutné získat jméno, které jim předcházelo.
Přečtěte si také: Termodynamika a Fyzikální vzorce.
Vyřešená cvičení
1. (UNICAMP) Účinná tepelná izolace je neustálou výzvou, kterou je třeba překonat, aby člověk mohl žít v extrémních teplotních podmínkách.
K tomu je nezbytné úplné pochopení mechanismů výměny tepla. V každé z níže popsaných situací musíte rozpoznat příslušný proces výměny tepla.
I. Police domácí chladničky jsou duté mřížky, které usnadňují tok tepelné energie do mrazničky pro […]
II. Jediným procesem výměny tepla, který může probíhat ve vakuu, je […].
II. V termosce je mezi dvojitými skleněnými stěnami udržováno vakuum, aby se zabránilo výstupu nebo vstupu tepla skrz [….].
Aby bylo možné správně vyplnit mezery, jsou použity procesy výměny tepla:
a) vedení, proudění a záření.
b) vedení, záření a proudění.
c) proudění, vedení a záření.
d) proudění, záření a vedení.
Alternativa d: konvekce, záření a vedení.
2. (VUNESP-UNESP) Byly uloženy dva stejné skleněné kelímky v tepelné rovnováze s pokojovou teplotou, jeden uvnitř druhého, jak je znázorněno na obrázku.
Jedna osoba, když se je pokoušela uvolnit, byla neúspěšná. Aby je oddělil, rozhodl se uplatnit své znalosti tepelné fyziky v praxi.
Podle tepelné fyziky je jediný postup schopný je oddělit:
a) ponořte šálek B do tepelně vyvážené vody s kostkami ledu a naplňte šálek A vodou při pokojové teplotě.
b) nalijte horkou vodu (vyšší než pokojová teplota) do šálku A.
c) ponořte šálek B do ledové vody (pod pokojovou teplotu) a šálek A ponechejte bez tekutiny.
d) naplňte šálek A horkou vodou (nad pokojovou teplotu) a ponořte šálek B do ledové vody (pod pokojovou teplotu).
e) naplňte šálek A studenou vodou (pod pokojovou teplotu) a ponořte šálek B do horké vody (vyšší než pokojová teplota).
Alternativa e: naplňte šálek A ledovou vodou (pod pokojovou teplotou) a ponořte šálek B do horké vody (vyšší než pokojová teplota).
Podívejte se taky: Cvičení z termodynamiky
