Termiline tasakaal tekib siis, kui kaks keha - esialgu erinevatel temperatuuridel - puutuvad kokku ja pärast soojusülekande protsessi, saavutada sama temperatuur.
Soojus, füüsikas soojusenergiale antud nimi, kandub alati kõige kuumemast kehast kõige külmemasse ja kui kehad saavutavad sama temperatuuri, peatub nende vaheline soojusvoo.
Kui keskkonnaga ei toimu soojusvahetust, võrdub ühe keha kaotatud soojushulk teise neelatud soojushulgaga.
Pilt: illustratsioon kahest kehas pärast kokkupuudet termilises tasakaalus.
Sama võib juhtuda kehaga, mille osad on erineval temperatuuril. Kui kogu keha saavutab sama temperatuuri, on see termilises tasakaalus.
Kuumus
Igapäevases keeles on sõna soojus seotud sensatsiooniga meie kehas, kui temperatuur on kõrge. Füüsikas on soojuse tähendus erinev. Kuumus on antud juhul soojusenergia liikumises.
Kehad koosnevad osakestest ja soojus määratakse nende osakeste segamise astme järgi. See tähendab, et mida suurem on selle molekulide segamine, seda suurem on soojusenergia või soojus.
Soojust mõõdetakse džaul (J) või kalorite (lubi). Kalor on energiahulk, mis on vajalik 1 ° C võrra, 1 g vee tõstmiseks. Nende mõõtühikute suhe on järgmine: 1 kal = 4,186 j.
Kuidas toimub termiline tasakaal?
Kui kaks keha on erineval temperatuuril, on nende molekulid erineval erutusastmel. Kõrgema temperatuuriga keha molekulid on rohkem erutatud ja madalama temperatuuriga vähem segatud.
Nende kokkupuutel kannab kõrgeima temperatuuriga keha soojusenergiat teisele, kuni mõlemad saavutavad sama temperatuuri, mida nimetatakse termiliseks tasakaaluks. Selle hõlbustamiseks mõelgem välja näide:
Želatiini valmistamiseks peate pulbri segama keeva veega ja seejärel asetama sama koguse vett toatemperatuuril. 100 ° C juures olev vesi puutub toatemperatuuril veega kokku ja kannab soojust edasi, kuni kogu anumas oleva vedeliku temperatuur on sama.
Kui keskkonnaga ei toimuks soojusvahetust, oleks lõpptemperatuur täpselt kahe temperatuuri keskmine. Vaadake näidet:
Vesi temperatuuril 100 ° C + vesi temperatuuril 25 ° C = 125 ° C
See väärtus jagatuna 2-ga võrduks 62,5 ° -ga. Kuid kuna segu kaotab keskkonnale energiat, on see temperatuur praktikas veidi madalam.
termomeeter
Kui peame mõõtma kehatemperatuuri, kasutame termomeetrit. See seade ütleb meile temperatuuri koos keha ja termomeetri vahelise termodünaamilise tasakaaluga.
Kui termomeeter saavutab meie kehaga sama temperatuuri, lõpetab see soojuse ülekandmise ja mõnel juhul annab piiks, et teavitada, et vool on peatunud. Ja nii, me teame, kas meil on palavik või mitte.
rohkem teada erisoojus ja temperatuur.
Soojusülekande viisid
Energiat soojuse kujul saab ühest kehast teise edastada kolmel viisil: juhtivus, konvektsioon ja kiirgus.
Autojuhtimine
Juhtivus tekib siis, kui energia kandub molekulilt molekulile. Suurema segistusega molekulid puutuvad kokku vähem segatud molekulidega ja suurendavad nende liikumiskiirust.
Kui hoiate ühes otsas metallist lusikat ja puudutate teist otsa tulega, võite mõne hetkega oma käe põletada. Seda seetõttu, et tules segatud molekulid põhjustavad teiste molekulide segunemist, tuues kõigi söögiriistadesse soojusenergiat - tõstes selle temperatuuri.
Konvektsioon
Konvektsioon toimub gaasiliste või vedelate ainetega, mis kannavad soojust läbi voolude. ümmargused kujundid, mis moodustuvad a ja kuumade külmade osade tiheduse erinevuse tõttu aine.
Seda juhul, kui pott soojendab vett. Tulele kõige lähemal olev osa veest kuumeneb kõigepealt, kuna kuuma vee tihedus on väiksem tõuseb pannil ja vee kõige külmem osa läheb alla, moodustades seeläbi ringikujulise voolu konvektsioon.
Kiiritus
Kiiritamisel ei ole energia levimiseks vajalik, et kehad oleksid kontaktis, nagu juhtimisel või konvektsioonil. Sellisel juhul levib soojusenergia elektromagnetlainete abil ühest kehast teise. Soojust vastu võtvat keha nimetatakse vastuvõtjaks ja seda, mis kiirgab, emitteriks.
Nii soojendab päike planeeti Maa. Nagu teame, on päike Maast väga kaugel, st puudub kontakt. Maale jõudev soojus, mis tagab planeedil elu, edastatakse kiirguse kaudu elektromagnetlainete kaudu.
Vt ka tähendust kuumus ja Soojusenergia.
