Nulti zakon termodinamike je onaj koji se bavi uvjetima za dobivanje dva tijela (A i B) toplinska ravnoteža s trećim tijelom (C).
Termometar (tijelo A) u dodiru s čašom vode (tijelo B) i, s druge strane, termometar u dodiru sa šalicom koja sadrži vodu i led (tijelo C) postižu istu temperaturu.
Ako je A u toplinskoj ravnoteži s B i ako je A u toplinskoj ravnoteži sa C, tada je B u toplinskoj ravnoteži sa C. To se događa iako B i C nisu u kontaktu.
To se događa kada dva tijela s različitim temperaturama dovedemo u kontakt. Toplina je energija koja se prenosi s tijela s najvišom temperaturom na tijelo s najnižom temperaturom.
Zamislimo vruću šalicu kave. Žuriš se da ga uzmeš, a zatim se trebaš ohladiti kako se ne bi opekao. Dakle, dodajte mlijeko u kavu.
Temperatura kave (T1) je viša od temperature mlijeka (T2), tj. T1 > T2.
Ali sada imamo kavu s mlijekom, čija temperatura zbog kontakta T1 i T2, nakon nekog vremena rezultira T3, što znači da je dosegla toplinska ravnoteža. Dakle, moramo T1 > T3 > T2.
Na temperaturu utječe vrsta materijala od kojeg je izrađena. Drugim riječima, temperatura ovisi o toplinska vodljivost, veće ili manje na različitim materijalima.
Termometri su izumljeni za pravilno mjerenje temperature, uostalom, osjetilna percepcija nije bila učinkovita.
Postoje tri temperaturne ljestvice: Celzijus (° C), Kelvin (K) i Fahrenheit (° F). Saznajte više na Termometrijske vage.
Valja napomenuti da je nulti zakon termodinamike postuliran nakon prvih zakona termodinamike, Prvi zakon termodinamike i Drugi zakon termodinamike.
Upravo zato što je bilo potrebno za razumijevanje ovih zakona, ono je dobilo ime koje im je prethodilo.
Pročitajte i vi: Termodinamika i Formule iz fizike.
Riješene vježbe
1. (UNICAMP) Učinkovita toplinska izolacija stalni je izazov koji treba prevladati kako bi čovjek mogao živjeti u ekstremnim temperaturnim uvjetima.
Za to je neophodno potpuno razumijevanje mehanizama izmjene topline. U svakoj od dolje opisanih situacija morate prepoznati uključeni postupak izmjene topline.
Ja Police kućnog hladnjaka su šuplje rešetke, kako bi se olakšao protok toplinske energije do zamrzivača za [...]
II. Jedini postupak izmjene topline koji se može odvijati u vakuumu je [...].
II. U termosu se održava vakuum između dvostrukih staklenih stijenki kako bi se spriječilo izlazak ili ulazak topline kroz [….].
Redovito su postupci izmjene topline koji se koriste za pravilno popunjavanje praznina:
a) provođenje, konvekcija i zračenje.
b) provođenje, zračenje i konvekcija.
c) konvekcija, vodljivost i zračenje.
d) konvekcija, zračenje i provođenje.
Alternativa d: konvekcija, zračenje i provođenje.
2. (VUNESP-UNESP) Spremljene su dvije identične staklene čaše, u toplinskoj ravnoteži sa sobnom temperaturom, jedna u drugoj, kao što je prikazano na slici.
Kada ih je pokušala isključiti, jedna osoba nije uspjela. Kako bi ih razdvojio, odlučio je svoje znanje o toplinskoj fizici primijeniti u praksi.
Prema toplinskoj fizici, jedini postupak koji ih može razdvojiti je:
a) uronite šalicu B u termički uravnoteženu vodu s kockicama leda i napunite šalicu A vodom sobne temperature.
b) stavite vruću vodu (veću od sobne temperature) u šalicu A.
c) potopite šalicu B u ledenu vodu (ispod sobne temperature) i ostavite šalicu A bez tekućine.
d) napunite šalicu A vrućom vodom (iznad sobne temperature) i uronite šalicu B u ledenu vodu (ispod sobne temperature).
e) napunite šalicu A hladnom vodom (ispod sobne temperature) i uronite šalicu B u vruću vodu (višu od sobne temperature).
Alternativa e: napunite šalicu A ledenom vodom (ispod sobne temperature) i uronite šalicu B u vruću vodu (višu od sobne temperature).
Vidi i ti: Vježbe iz termodinamike
