Ο Μηδενικός Νόμος της Θερμοδυναμικής είναι αυτός που ασχολείται με τις προϋποθέσεις για την απόκτηση των δύο σωμάτων (Α και Β) θερμική ισορροπία με ένα τρίτο σώμα (C).
Ένα θερμόμετρο (σώμα Α) σε επαφή με ένα ποτήρι νερό (σώμα Β) και, από την άλλη πλευρά, ένα θερμόμετρο σε επαφή με ένα κύπελλο που περιέχει νερό και πάγο (σώμα Γ) λαμβάνουν την ίδια θερμοκρασία.
Εάν το Α βρίσκεται σε θερμική ισορροπία με το Β και εάν το Α βρίσκεται σε θερμική ισορροπία με το C, τότε το Β βρίσκεται σε θερμική ισορροπία με το C. Αυτό συμβαίνει ακόμη και αν τα B και C δεν είναι σε επαφή.
Αυτό συμβαίνει όταν βάζουμε σε επαφή δύο σώματα με διαφορετικές θερμοκρασίες. Η θερμότητα μεταφέρεται ενέργεια από το σώμα με την υψηλότερη θερμοκρασία στο σώμα με τη χαμηλότερη θερμοκρασία.
Ας φανταστούμε ένα ζεστό φλιτζάνι καφέ. Βιάζεστε να το πάρετε και στη συνέχεια πρέπει να κρυώσετε, ώστε να μην καείτε. Προσθέστε γάλα στον καφέ.
Θερμοκρασία καφέ (T1) είναι υψηλότερη από τη θερμοκρασία του γάλακτος (T2), δηλαδή Τ1 > Τ2.
Αλλά τώρα έχουμε καφέ με γάλα, του οποίου η θερμοκρασία οφείλεται στην επαφή του Τ
1 και Τ2, μετά από κάποιο χρονικό διάστημα, τα αποτελέσματα στο T3, που σημαίνει ότι έφτασε στο θερμική ισορροπία. Πρέπει λοιπόν να Τ1 > Τ3 > Τ2.Η θερμοκρασία επηρεάζεται από τον τύπο του υλικού από το οποίο παράγεται. Με άλλα λόγια, η θερμοκρασία εξαρτάται από το θερμική αγωγιμότητα, μεγαλύτερο ή μικρότερο σε διαφορετικά υλικά.
Τα θερμόμετρα εφευρέθηκαν για τη σωστή μέτρηση της θερμοκρασίας, εξάλλου, η αισθητηριακή αντίληψη δεν ήταν αποτελεσματική.
Υπάρχουν τρεις κλίμακες θερμοκρασίας: Κελσίου (° C), Kelvin (K) και Fahrenheit (° F). Μάθετε περισσότερα στο Θερμομετρικές κλίμακες.
Πρέπει να σημειωθεί ότι ο μηδενικός νόμος της θερμοδυναμικής διατυπώθηκε μετά τους πρώτους νόμους της θερμοδυναμικής, το Πρώτος Νόμος Θερμοδυναμικής και το Δεύτερος νόμος της θερμοδυναμικής.
Επειδή ήταν απαραίτητο για την κατανόηση αυτών των νόμων, έλαβε ένα όνομα που τους προηγήθηκε.
Διαβάστε επίσης: Θερμοδυναμική και Τύποι φυσικής.
Λύσεις ασκήσεις
1. (UNICAMP) Μια αποτελεσματική θερμομόνωση είναι μια διαρκής πρόκληση που πρέπει να ξεπεραστεί, ώστε ο άνθρωπος να μπορεί να ζήσει σε ακραίες θερμοκρασίες.
Για αυτό, είναι απαραίτητη η πλήρης κατανόηση των μηχανισμών ανταλλαγής θερμότητας. Σε καθεμία από τις καταστάσεις που περιγράφονται παρακάτω, πρέπει να αναγνωρίσετε τη διαδικασία ανταλλαγής θερμότητας.
ΕΓΩ. Τα ράφια ενός οικιακού ψυγείου είναι κοίλα πλέγματα, για τη διευκόλυνση της ροής θερμικής ενέργειας στον καταψύκτη για […]
ΙΙ. Η μόνη διαδικασία ανταλλαγής θερμότητας που μπορεί να πραγματοποιηθεί σε κενό είναι […].
ΙΙ. Σε ένα θερμό, διατηρείται κενό ανάμεσα στα διπλά τοιχώματα του γυαλιού για να αποφευχθεί η έξοδος ή η είσοδος της θερμότητας από το [….].
Για τη σειρά, οι διαδικασίες ανταλλαγής θερμότητας που χρησιμοποιούνται για την σωστή πλήρωση των κενών είναι:
α) αγωγιμότητα, μεταφορά και ακτινοβολία.
β) αγωγιμότητα, ακτινοβολία και μεταφορά.
γ) μεταφορά, αγωγιμότητα και ακτινοβολία.
δ) μεταφορά, ακτινοβολία και αγωγιμότητα.
Εναλλακτική d: μεταφορά, ακτινοβολία και αγωγιμότητα.
2. (VUNESP-UNESP) Αποθηκεύθηκαν δύο πανομοιότυπα γυάλινα ποτήρια, σε θερμική ισορροπία με τη θερμοκρασία δωματίου, το ένα μέσα στο άλλο, όπως φαίνεται στην εικόνα.
Ένα άτομο, όταν προσπαθούσε να τα αποδεσμεύσει, ήταν ανεπιτυχές. Για να τους χωρίσει, αποφάσισε να εφαρμόσει τις γνώσεις του στη θερμική φυσική.
Σύμφωνα με τη θερμική φυσική, η μόνη διαδικασία που μπορεί να διαχωριστεί είναι:
α) βυθίστε το κύπελλο Β σε θερμικά ισορροπημένο νερό με παγάκια και γεμίστε το κύπελλο Α με νερό σε θερμοκρασία δωματίου.
β) ρίξτε ζεστό νερό (μεγαλύτερη από τη θερμοκρασία δωματίου) στο κύπελλο A.
γ) βυθίστε το φλιτζάνι Β σε παγωμένο νερό (κάτω από τη θερμοκρασία δωματίου) και αφήστε το κύπελλο Α χωρίς υγρό.
δ) γεμίστε το κύπελλο Α με ζεστό νερό (πάνω από τη θερμοκρασία δωματίου) και βυθίστε το κύπελλο Β σε παγωμένο νερό (κάτω από τη θερμοκρασία δωματίου).
ε) γεμίστε το κύπελλο Α με κρύο νερό (κάτω από τη θερμοκρασία δωματίου) και βυθίστε το κύπελλο Β σε ζεστό νερό (υψηλότερο από τη θερμοκρασία δωματίου).
Εναλλακτική e: γεμίστε το κύπελλο A με παγωμένο νερό (κάτω από τη θερμοκρασία δωματίου) και βυθίστε το κύπελλο B σε ζεστό νερό (υψηλότερο από τη θερμοκρασία δωματίου).
Δείτε επίσης: Ασκήσεις Θερμοδυναμικής
