Lämpötasapaino tapahtuu, kun kaksi ruumista - aluksi eri lämpötiloissa - joutuvat kosketuksiin ja lämmönsiirtoprosessin jälkeen, saavuttaa sama lämpötila.
Lämpö, fysiikan lämpöenergialle annettu nimi, siirtyy aina kuumimmasta kehosta kylmimpään, ja kun ruumiit saavuttavat saman lämpötilan, niiden välinen lämpövirta keskeytyy.
Jos ympäristön kanssa ei tapahdu lämmönvaihtoa, yhden kehon menettämä lämmön määrä on yhtä suuri kuin toisen absorboiman lämmön määrä.
Kuva: kuva kahdesta ruumiista tasapainossa kosketuksen jälkeen.
Sama voi tapahtua ruumiin kanssa, jonka osat ovat eri lämpötiloissa. Kun koko keho saavuttaa saman lämpötilan, se on lämpö tasapainossa.
Lämpö
Jokapäiväisessä kielessä sana lämpö liittyy tunteeseen kehossamme, kun lämpötila on korkea. Fysiikassa lämmön merkitys on erilainen. Lämpö on tässä tapauksessa lämpöenergia liikkeessä.
Rungot koostuvat hiukkasista ja lämpö määräytyy näiden hiukkasten sekoitusasteen mukaan. Eli mitä suurempi sen molekyylien sekoitus, sitä suurempi lämpöenergia tai lämpö.
Lämpö mitataan joule (J) tai kalori (kalkki). Kalori on energiamäärä, joka tarvitaan nostamiseen 1 ° C, 1 g vettä. Näiden mittayksiköiden suhde on: 1 cal = 4,186 j.
Kuinka terminen tasapaino tapahtuu?
Kun kaksi elintä on eri lämpötiloissa, niiden molekyylit ovat eri asteisissa sekoitusasteissa. Korkeamman lämpötilan rungon molekyylit ovat levottomampia ja alempi lämpötila vähemmän.
Kun ne joutuvat kosketukseen, korkeimman lämpötilan keho siirtää lämpöenergian toiselle, kunnes molemmat saavuttavat saman lämpötilan, jota kutsutaan termiseksi tasapainoksi. Helpottamiseksi mietitään esimerkki:
Liivatteen valmistamiseksi sinun on sekoitettava jauhe kiehuvaan veteen ja laitettava sitten sama määrä vettä huoneenlämpötilaan. 100 ° C: n lämpötila joutuu kosketuksiin huoneenlämpötilassa olevan veden kanssa ja siirtää lämpöä, kunnes kaikki astiassa olevat nesteet ovat saman lämpötilan.
Jos ei tapahdu lämmönvaihtoa ympäristön kanssa, lopullinen lämpötila olisi täsmälleen kahden lämpötilan keskiarvo. Katso esimerkki:
Vesi 100 ° C: ssa + vesi 25 ° C: ssa = 125 ° C
Tämä arvo jaettuna 2: lla olisi 62,5 °. Kuitenkin, kun seos menettää energiaa ympäristöön, tämä lämpötila on käytännössä hieman matalampi.
lämpömittari
Kun meidän on mitattava ruumiinlämpö, käytämme lämpömittaria. Tämä laite kertoo lämpötilan kehon ja lämpömittarin välisellä termodynaamisella tasapainolla.
Kun lämpömittari saavuttaa saman lämpötilan kuin kehomme, se lopettaa lämmön siirtämisen ja joissakin tapauksissa se antaa äänimerkin ilmoittaakseen, että virtaus on pysähtynyt. Ja niin, tiedämme onko meillä kuumetta vai ei.
tietää enemmän ominaislämpö ja lämpötila.
Lämmönsiirtotavat
Lämmön muodossa oleva energia voidaan siirtää kehosta toiseen kolmella tavalla: johtuminen, konvektio ja säteily.
Ajo
Johtuminen tapahtuu, kun energia siirtyy molekyylistä molekyyliin. Molekyylit, joilla on suurempi sekoitus, joutuvat kosketuksiin molekyylien kanssa, joissa sekoitus on vähäisempää, ja lisäävät niiden liikkumisnopeutta.
Jos pidät metallilusikkaa toisessa päässä ja kosketat toista päätä tuleen, voit hetkessä polttaa kätesi. Tämä johtuu siitä, että tulen sekoittamat molekyylit saavat muut molekyylit sekoittumaan, mikä tuo lämpöenergiaa kaikkiin ruokailuvälineisiin - nostaen niiden lämpötilaa.
Konvektio
Konvektio tapahtuu kaasumaisilla tai nestemäisillä aineilla, jotka siirtävät lämpöä virtojen läpi. pyöreät muodot, jotka muodostuvat a: n kuumien ja kylmien osien tiheyseron vuoksi aine.
Tämä koskee potin lämmitysvettä. Tulta lähinnä oleva vesi lämpenee ensin, koska kuuman veden tiheys on pienempi nousee pannulla ja veden kylmin osa laskee alas muodostaen siten pyöreän virran konvektio.
Säteilytys
Säteilyttämisessä ei ole välttämätöntä olla kosketuksessa kappaleiden välillä energian etenemiseksi, kuten tapahtuu johtumisessa tai konvektiossa. Tässä tapauksessa lämpöenergiaa levitetään kehosta toiseen sähkömagneettisten aaltojen avulla. Lämpöä vastaanottavaa kehoa kutsutaan vastaanottimeksi ja säteilevää kehoa emitteriksi.
Näin aurinko lämmittää maaplaneetaa. Kuten tiedämme, aurinko on hyvin kaukana maasta, toisin sanoen ei ole yhteyttä. Lämpö, joka saavuttaa Maan ja takaa elämän planeetalla, välittyy säteilyllä sähkömagneettisten aaltojen kautta.
Katso myös merkitys lämpöä ja Lämpöenergia.
