ΕΝΑ Μηδενικός Νόμος της Θερμοδυναμικής είναι ο νόμος που συνεργάστηκε στην εννοιολόγηση του μεγαλείου θερμοκρασία και στην ανάπτυξη των θερμομέτρων, με βάση τις μελέτες του για την θερμική ισορροπία μεταξύ διαφορετικών σωμάτων.
Διαβάστε επίσης: Τι είναι η θερμότητα;
Θέματα αυτού του άρθρου
- 1 - Τι λέει ο Μηδενικός Νόμος της Θερμοδυναμικής;
- 2 - Ποιος είναι ο σκοπός του Μηδενικού Νόμου της Θερμοδυναμικής;
- 3 - Μηδενικός νόμος της θερμοδυναμικής και των θερμομέτρων
-
4 - Τι είναι οι θερμομετρικές κλίμακες;
- → Μάθημα βίντεο για τη μετατροπή μεταξύ θερμομετρικών ζυγαριών
- 5 - Λυμένες ασκήσεις για τον Μηδενικό Νόμο της Θερμοδυναμικής
Ο Τι λέει ο Μηδενικός Νόμος της Θερμοδυναμικής;
Ο Μηδενικός Νόμος της Θερμοδυναμικής είναι ο νόμος που βρίσκεται κάτω από το Θερμοδυναμική για τη συμβολή στον ορισμό της θερμοκρασίας φυσικής ποσότητας, η οποία είναι απαραίτητη για την κατανόηση της πρώτα και οι δεύτεροι νόμοι της θερμοδυναμικής. Εξαιτίας αυτού και επειδή η ανάπτυξή του ήταν μεταγενέστερη από τους δύο πρώτους νόμους, ονομάστηκε Νόμος Μηδέν από τον φυσικό Ralph H. Φάουλερ (1889-1944).
Αυτή μπορεί να δηλωθεί ως:
«Αν δύο σώματα Α και Β βρίσκονται χωριστά σε θερμική ισορροπία με ένα τρίτο σώμα, τότε το Α και το Β βρίσκονται σε θερμική ισορροπία μεταξύ τους».
Από αυτή τη δήλωση του Νόμου Μηδενισμού, μπορούμε να καταλάβουμε ότι, εάν δύο σώματα έχουν την ίδια θερμοκρασία με ένα τρίτο σώμα, τότε όλοι θα έχουν την ίδια θερμοκρασία, τότε θα βρίσκονται σε θερμική ισορροπία, στην οποία δεν υπάρχει ροή θερμότητας από το ένα σώμα στο άλλο. άλλα.
Σε τι χρησιμεύει ο Μηδενικός Νόμος της Θερμοδυναμικής;
Ο Μηδενικός Νόμος της Θερμοδυναμικής είναι σημαντικός γιατί ορίζει το φυσική ποσότητα θερμοκρασία, που κατέστησε δυνατή την κατασκευή θερμομέτρων. Μπορεί να παρατηρηθεί σε καταστάσεις που αναφέρονται στη θερμική ισορροπία μεταξύ των σωμάτων, για παράδειγμα: κατά την ανάμιξη νερού σε διαφορετικές θερμοκρασίες, θα υπάρξει ανταλλαγή θερμότητας έως ότου τα νερά φτάνουν την ίδια θερμοκρασία και όταν μπαίνει σε νερό με υψηλότερη ή ψυχρότερη θερμοκρασία, σε σύντομο χρονικό διάστημα, το σώμα θα συνηθίσει τη θερμοκρασία λόγω των ανταλλαγών θερμότητα.
Μη σταματάς τώρα... Υπάρχουν περισσότερα μετά τη δημοσιότητα ;)
Μηδενικός Νόμος της Θερμοδυναμικής και των Θερμομέτρων
Ο Μηδενικός Νόμος της Θερμοδυναμικής συνέβαλε στην ανάπτυξη του θερμόμετρα, οι οποίες είναι συσκευές που χρησιμοποιούνται για τη μέτρηση της θερμοκρασίας οποιουδήποτε σώματος, ζωντανού ή μη.
Υπάρχουν επί του παρόντος τρεις τύποι θερμομέτρων που διαφέρουν ως προς τη σύσταση και τη λειτουργία τους:
ανάλογα: ενώσεις του Ερμής;
Ψηφιακό: σχηματίζεται από ένα ηλεκτρονικό εξάρτημα στο άκρο που είναι ευαίσθητο στη θερμοκρασία.
υπέρυθρη ψηφιακή: σχηματίζονται από αισθητήρες υπερύθρων, μετρούν τη θερμοκρασία χωρίς να χρειάζεται να αγγίξουν τα σώματα.
Διαβάστε επίσης: Ποια είναι η διαφορά μεταξύ θερμοκρασίας και θερμότητας;
Τι είναι οι θερμομετρικές κλίμακες;
Στο θερμομετρικές κλίμακεςείναι αναπαραστάσεις θερμοκρασιών σε διαφορετικές κλίμακες, οι πιο χρησιμοποιούμενες είναι οι κλίμακες Κελσίου, Φαρενάιτ και Κέλβιν. Έχουμε παρακάτω μια σύγκριση μεταξύ των τιμών των ισοδύναμων θερμοκρασιών σε αυτές τις θερμομετρικές κλίμακες:
Για να βρείτε την ισοδυναμία θερμοκρασίας σε διαφορετικές θερμομετρικές κλίμακες, οι μετρούμενες τιμές των θερμοκρασιών στο Σημειώνονται τα σημεία βρασμού και τήξης του νερού και συγκρίνονται με ένα τρίτο σημείο του οποίου κάποιος θέλει να μάθει το θερμοκρασία. Γι'αυτό, αυτός ήτανανέπτυξε τον τύπο της ισότητας μεταξύ των διαφορετικών θερμομετρικών κλιμάκων:
\(\frac{T_C}5=\frac{T_F-32}9=\frac{T_K-273}5\)
\(T_C\) είναι η θερμοκρασία στην κλίμακα Κελσίου, μετρούμενη σε \([°C]\)
\(T_F\) είναι η θερμοκρασία στην κλίμακα Φαρενάιτ, μετρούμενη σε \([°F ]\)
\(T_K\) είναι η θερμοκρασία στην κλίμακα Kelvin, μετρούμενη σε \([Κ]\)
→ Μάθημα βίντεο για τη μετατροπή μεταξύ θερμομετρικών ζυγαριών
Λυμένες ασκήσεις για τον Μηδενικό Νόμο της Θερμοδυναμικής
ερώτηση 1
(Sailor's Apprentice) Τρία θερμόμετρα υδραργύρου τοποθετούνται στο ίδιο υγρό και, φτάνοντας σε θερμική ισορροπία, ο πτυχιούχος στην κλίμακα Κελσίου καταγράφει 45ºC. Τι τιμές θα πρέπει να καταγράφουν τα θερμόμετρα που έχουν βαθμολογηθεί σε κλίμακες Kelvin και Fahrenheit, αντίστοιχα;
α) 218 K και 113 °F
β) 318 K και 113ºF
γ) 318 K και 223 °F
δ) 588 K και 313ºF
ε) 628 K και 423 °F
Ανάλυση:
Εναλλακτική Β. Αρχικά, ας μετατρέψουμε τη θερμοκρασία στην κλίμακα Κελσίου στη θερμοκρασία στην κλίμακα Kelvin χρησιμοποιώντας τον τύπο που τις συσχετίζει:
\(\frac{T_C}5=\frac{T_K-273}5\)
\(TC=TK-273\)
\(45=TK-273\)
\(TK=273+45\)
\(TK=318\ K\)
Στη συνέχεια, θα μετατρέψουμε τη θερμοκρασία στην κλίμακα Κελσίου σε θερμοκρασία στην κλίμακα Φαρενάιτ, χρησιμοποιώντας τον τύπο που τις συσχετίζει:
\(\frac{T_C}5=\frac{T_F-32}9\)
\(\frac{45}5=\frac{T_F-32}9\)
\(9=\frac{T_F-32}9\)
\(9\cdot9=TF-32\)
\(81=TF-32\)
\(TF=81+32\)
\(TF=113\ ℉\)
Ερώτηση 2
(UERJ) Θεωρήστε τέσσερα αντικείμενα A, B, C και D. Παρατηρήθηκε ότι το Α και το Β βρίσκονται σε θερμική ισορροπία μεταξύ τους. Το ίδιο για το Γ και το Δ. Ωστόσο, το Α και το Γ δεν βρίσκονται σε θερμική ισορροπία μεταξύ τους. Μπορεί να συναχθεί το συμπέρασμα ότι:
α) Οι Β και Δ βρίσκονται στην ίδια θερμοκρασία.
β) Οι Β και Δ μπορεί να βρίσκονται σε θερμική ισορροπία, αλλά μπορεί επίσης να μην είναι.
γ) Οι Β και Δ δεν μπορούν να βρίσκονται στην ίδια θερμοκρασία.
δ) Ο μηδενικός νόμος της θερμοδυναμικής δεν ισχύει σε αυτή την περίπτωση, γιατί υπάρχουν περισσότερα από τρία αντικείμενα.
ε) Τα Α, Β, Γ και Δ βρίσκονται στην ίδια θερμοκρασία.
Ανάλυση:
Εναλλακτική Γ. Εφόσον τα σώματα Α και Β βρίσκονται σε θερμική ισορροπία, τα σώματα Γ και Δ βρίσκονται επίσης σε ισορροπία, αλλά τα σώματα Α και Γ δεν είναι. σε θερμική ισορροπία, λοιπόν, σύμφωνα με τον Μηδενικό Νόμο της Θερμοδυναμικής, τα σώματα Β και Δ δεν μπορούν να βρίσκονται σε ισορροπία θερμικός.
Από την Pamella Raphaella Melo
Καθηγητής Φυσικής
Θα θέλατε να αναφερθείτε σε αυτό το κείμενο σε σχολική ή ακαδημαϊκή εργασία; Κοίτα:
MELO, Pamela Raphaella. "Νόμος Μηδέν της Θερμοδυναμικής"; Σχολή Βραζιλίας. Διαθέσιμο σε: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/lei-zero-da-termodinamica.htm. Πρόσβαση στις 4 Αυγούστου 2023.
Γνωρίζετε την εξίσωση μετατροπής μεταξύ θερμομετρικών ζυγαριών; Ξέρετε πώς κατασκευάζεται ένα θερμόμετρο; Κάντε κλικ εδώ για να δείτε αυτό και πολλά άλλα!
Η εντροπία ενός συστήματος δεν είναι τίποτα άλλο από το μέτρο του βαθμού αποδιοργάνωσής του. Είναι δυνατό να διατυπωθεί ο Δεύτερος Νόμος από την έννοια της εντροπίας.
Κάντε κλικ και μάθετε για τις τρεις θερμομετρικές κλίμακες που χρησιμοποιούνται για τον προσδιορισμό μιας θερμοκρασίας και μάθετε πώς να μετατρέπετε μια κλίμακα σε μια άλλη.
Αποκτήστε πρόσβαση στο κείμενο και μάθετε τον ορισμό του Πρώτου Νόμου της Θερμοδυναμικής, δείτε ποιοι είναι οι τύποι που χρησιμοποιεί αυτός ο νόμος και δείτε λυμένες ασκήσεις για το θέμα.
Κάντε κλικ για να καταλάβετε τα πάντα σχετικά με τον τρίτο νόμο της θερμοδυναμικής. Δείτε εδώ τι είναι, τη φόρμουλά του, την εφαρμογή του, πώς προέκυψε και πολλά άλλα.
Μαζεύομαι
Η αργκό προσαρμοσμένη από τα αγγλικά χρησιμοποιείται για να υποδείξει κάποιον που θεωρείται κολλώδης, ντροπιαστικός, ξεπερασμένος και εκτός μόδας.
Νευροποικιλότητα
Ένας όρος που επινοήθηκε από την Judy Singer, χρησιμοποιείται για να περιγράψει τη μεγάλη ποικιλία τρόπων συμπεριφοράς του ανθρώπινου μυαλού.
PL των Fake News
Γνωστό και ως PL2660, είναι ένα νομοσχέδιο που θεσπίζει μηχανισμούς για τη ρύθμιση των κοινωνικών δικτύων στη Βραζιλία.
