A Nullter Hauptsatz der Thermodynamik ist das Gesetz, das bei der Konzeptualisierung von Größe mitgewirkt hat Temperatur und bei der Entwicklung von Thermometern, basierend auf seinen Studien zum thermisches Gleichgewicht zwischen verschiedenen Körpern.
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Ö Was sagt das Nullte Gesetz der Thermodynamik?
Das Nullte Gesetz der Thermodynamik ist das Gesetz, das dem zugrunde liegt Thermodynamik für seinen Beitrag zur Definition der physikalischen Größe Temperatur, die für das Verständnis von wesentlicher Bedeutung ist Erste und der zweite Hauptsatz der Thermodynamik. Aus diesem Grund und weil seine Entwicklung später als die ersten beiden Gesetze erfolgte, wurde es vom Physiker Ralph H. Gesetz Null genannt. Fowler (1889-1944).
Sie kann wie folgt angegeben werden:
„Wenn zwei Körper A und B getrennt voneinander im thermischen Gleichgewicht mit einem dritten Körper stehen, dann stehen A und B miteinander im thermischen Gleichgewicht.“
Aus dieser Aussage des nullten Gesetzes lässt sich Folgendes verstehen: Wenn zwei Körper die gleiche Temperatur haben wie ein dritter Körper, dann haben alle die gleiche Temperatur, dann befindet man sich im thermischen Gleichgewicht, in dem es keinen Wärmefluss von einem Körper zum anderen gibt. andere.
Wozu dient der Nullte Hauptsatz der Thermodynamik?
Der Nullte Hauptsatz der Thermodynamik ist wichtig, weil er definiert die physikalische Größe Temperatur, was die Herstellung von Thermometern ermöglichte. Es kann in Situationen beobachtet werden, die sich auf das thermische Gleichgewicht zwischen Körpern beziehen, zum Beispiel: Wenn Wasser mit unterschiedlichen Temperaturen gemischt wird, findet ein Wärmeaustausch statt Wasser erreicht die gleiche Temperatur, und wenn man in ein Wasser mit einer höheren oder kälteren Temperatur gelangt, gewöhnt sich der Körper aufgrund des Austauschs von Wasser in kurzer Zeit an die Temperatur Hitze.
Nullter Hauptsatz der Thermodynamik und Thermometer
Der nullte Hauptsatz der Thermodynamik trug zur Entwicklung von bei ThermometerDabei handelt es sich um Geräte zur Messung der Temperatur jedes lebenden oder nicht lebenden Körpers.
Derzeit gibt es drei Arten von Thermometern, die sich in ihrer Beschaffenheit und Funktionsweise unterscheiden:
Analoga: Verbindungen von Quecksilber;
Digital: gebildet durch eine elektronische Komponente an der Spitze, die temperaturempfindlich ist;
Infrarot digital: Sie bestehen aus Infrarotsensoren und messen die Temperatur, ohne dass der Körper berührt werden muss.
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Was sind thermometrische Waagen?
Zum thermometrische Waagensind Darstellungen von Temperaturen in verschiedenen Maßstäben, am häufigsten werden die Maßstäbe Celsius, Fahrenheit und Kelvin verwendet. Nachfolgend finden Sie einen Vergleich zwischen den Werten äquivalenter Temperaturen in diesen thermometrischen Skalen:
Um die Temperaturäquivalenz auf verschiedenen thermometrischen Skalen zu ermitteln, werden die Messwerte der Temperaturen im Siede- und Schmelzpunkte von Wasser werden markiert und mit einem dritten Punkt verglichen, von dem man wissen möchte Temperatur. Dafür, er warentwickelte die Formel für die Gleichheit der verschiedenen thermometrischen Skalen:
\(\frac{T_C}5=\frac{T_F-32}9=\frac{T_K-273}5\)
\(T_C\) ist die Temperatur auf der Celsius-Skala, gemessen in \([°C]\)
\(T_F\) ist die Temperatur auf der Fahrenheit-Skala, gemessen in \([°F ]\)
\(T_K\) ist die Temperatur auf der Kelvin-Skala, gemessen in \([K]\)
→ Videolektion zum Umrechnen zwischen thermometrischen Skalen
Gelöste Übungen zum nullten Hauptsatz der Thermodynamik
Frage 1
(Seemannslehrling) Drei Quecksilberthermometer werden in dieselbe Flüssigkeit gelegt und bei Erreichen des thermischen Gleichgewichts zeigt der Graduierte auf der Celsius-Skala 45 °C an. Welche Werte sollten Thermometer mit der Skala Kelvin bzw. Fahrenheit aufzeichnen?
a) 218 K und 113 °F
b) 318 K und 113 °F
c) 318 K und 223 °F
d) 588 K und 313 °F
e) 628 K und 423 °F
Auflösung:
Alternative B. Lassen Sie uns zunächst die Temperatur auf der Celsius-Skala in die Temperatur auf der Kelvin-Skala umrechnen, indem wir die Formel verwenden, die sie in Beziehung setzt:
\(\frac{T_C}5=\frac{T_K-273}5\)
\(TC=TK-273\)
\(45=TK-273\)
\(TK=273+45\)
\(TK=318\ K\)
Dann werden wir die Temperatur auf der Celsius-Skala in die Temperatur auf der Fahrenheit-Skala umrechnen, indem wir die Formel verwenden, die sie in Beziehung setzt:
\(\frac{T_C}5=\frac{T_F-32}9\)
\(\frac{45}5=\frac{T_F-32}9\)
\(9=\frac{T_F-32}9\)
\(9\cdot9=TF-32\)
\(81=TF-32\)
\(TF=81+32\)
\(TF=113\ ℉\)
Frage 2
(UERJ) Betrachten Sie vier Objekte A, B, C und D. Es wurde beobachtet, dass A und B miteinander im thermischen Gleichgewicht stehen. Das Gleiche gilt für C und D. Allerdings stehen A und C nicht im thermischen Gleichgewicht miteinander. Daraus kann man schließen:
a) B und D haben die gleiche Temperatur.
b) B und D können im thermischen Gleichgewicht sein, aber auch nicht.
c) B und D können nicht die gleiche Temperatur haben.
d) Der Nullte Hauptsatz der Thermodynamik gilt in diesem Fall nicht, da es mehr als drei Objekte gibt.
e) A, B, C und D haben die gleiche Temperatur.
Auflösung:
Alternative C. Da sich die Körper A und B im thermischen Gleichgewicht befinden, befinden sich auch die Körper C und D im Gleichgewicht, die Körper A und C jedoch nicht. im thermischen Gleichgewicht, dann können die Körper B und D nach dem Nullten Hauptsatz der Thermodynamik nicht im Gleichgewicht sein Thermal.
Von Pamella Raphaella Melo
Physik Lehrer
Quelle: Brasilien-Schule - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/lei-zero-da-termodinamica.htm