A Nulti zakon termodinamike je zakon koji je surađivao u konceptualizaciji veličine temperatura i u razvoju termometara, na temelju njegovih studija o toplinska ravnoteža između različitih tijela.
Pročitajte također: Što je toplina?
O Što kaže Nulti zakon termodinamike?
Nulti zakon termodinamike je zakon koji je u osnovi Termodinamika za doprinos definiciji fizičke veličine temperature, koja je bitna za razumijevanje prvi i drugi zakoni termodinamike. Zbog toga i zato što je njegov razvoj kasnio od prva dva zakona, fizičar Ralph H ga je nazvao Zakon nule. Fowler (1889-1944).
Ona može se navesti kao:
"Ako su dva tijela A i B odvojeno u toplinskoj ravnoteži s trećim tijelom, tada su A i B međusobno u toplinskoj ravnoteži."
Iz ove tvrdnje Nultog zakona, moguće je razumjeti da, ako dva tijela imaju istu temperaturu kao treće tijela, tada će svatko imati istu temperaturu, tada će biti u toplinskoj ravnoteži, u kojoj nema toka topline s jednog tijela na drugo. drugo.
Čemu služi nulti zakon termodinamike?
Nulti zakon termodinamike važan je jer definira fizička količina temperatura, što je omogućilo proizvodnju termometara. Može se uočiti u situacijama koje se odnose na toplinsku ravnotežu između tijela, na primjer: kod miješanja vode na različitim temperaturama dolazit će do izmjene topline sve dok vode postižu istu temperaturu, a pri ulasku u vodu više ili hladnije temperature tijelo će se u kratkom vremenu naviknuti na temperaturu zbog izmjene toplina.
Nulti zakon termodinamike i termometri
Nulti zakon termodinamike pridonio je razvoju toplomjeri, koji su uređaji koji se koriste za mjerenje temperature bilo kojeg tijela, živog ili ne.
Trenutačno postoje tri vrste termometara koji se razlikuju po svom sastavu i načinu rada:
analozi: spojevi od Merkur;
Digitalni: formirana elektroničkom komponentom na vrhu koja je osjetljiva na temperaturu;
infracrveni digitalni: oblikovani infracrvenim senzorima, mjere temperaturu bez potrebe za dodirivanjem tijela.
Pročitajte također: Koja je razlika između temperature i topline?
Što su termometrijske ljestvice?
Prema termometrijske skalesu prikazi temperatura u različitim ljestvicama, a najčešće se koriste Celzijeva, Fahrenheitova i Kelvinova ljestvica. U nastavku imamo usporedbu između vrijednosti ekvivalentnih temperatura u ovim termometrijskim ljestvicama:
Za pronalaženje temperaturne ekvivalencije na različitim termometrijskim skalama, izmjerene vrijednosti temperatura u točke vrenja i taljenja vode su označene i uspoređene s trećom točkom za koju se želi znati temperatura. Za to, one je biorazvio je formulu jednakosti između različitih termometrijskih ljestvica:
\(\frac{T_C}5=\frac{T_F-32}9=\frac{T_K-273}5\)
\(T_C\) je temperatura na Celzijevoj ljestvici, mjerena u \([°C]\)
\(T_F\) je temperatura na Farenhajtovoj skali, mjerena u \([°F ]\)
\(T_K\) je temperatura na Kelvinovoj skali, mjerena u \([K]\)
→ Video lekcija o pretvorbi između termometrijskih ljestvica
Riješene vježbe iz Nultog zakona termodinamike
Pitanje 1
(Moračev učenik) Tri živina termometra stave se u istu tekućinu i, postigavši toplinsku ravnotežu, graduac na Celzijevoj ljestvici bilježi 45ºC. Koje bi vrijednosti trebali bilježiti termometri graduirani na Kelvinovu, odnosno Fahrenheitovu ljestvicu?
a) 218 K i 113 °F
b) 318 K i 113ºF
c) 318 K i 223 °F
d) 588 K i 313ºF
e) 628 K i 423 °F
rezolucija:
Alternativa B. Najprije pretvorimo temperaturu u Celzijevoj ljestvici u temperaturu u Kelvinovoj ljestvici pomoću formule koja ih povezuje:
\(\frac{T_C}5=\frac{T_K-273}5\)
\(TC=TK-273\)
\(45=TK-273\)
\(TK=273+45\)
\(TK=318\ K\)
Zatim ćemo pretvoriti temperaturu u Celzijevoj ljestvici u temperaturu u Fahrenheit ljestvici, koristeći formulu koja ih povezuje:
\(\frac{T_C}5=\frac{T_F-32}9\)
\(\frac{45}5=\frac{T_F-32}9\)
\(9=\frac{T_F-32}9\)
\(9\cdot9=TF-32\)
\(81=TF-32\)
\(TF=81+32\)
\(TF=113\ ℉\)
pitanje 2
(UERJ) Razmotrite četiri objekta A, B, C i D. Uočeno je da su A i B u međusobnoj toplinskoj ravnoteži. Isto za C i D. Međutim, A i C nisu u međusobnoj toplinskoj ravnoteži. Može se zaključiti da:
a) B i D su na istoj temperaturi.
b) B i D mogu biti u toplinskoj ravnoteži, ali ne mogu biti.
c) B i D ne mogu biti na istoj temperaturi.
d) Nulti zakon termodinamike ne vrijedi u ovom slučaju, jer postoji više od tri objekta.
e) A, B, C i D su na istoj temperaturi.
rezolucija:
Alternativa C. Budući da su tijela A i B u toplinskoj ravnoteži, tijela C i D su također u ravnoteži, ali tijela A i C nisu. u toplinskoj ravnoteži, tada prema nultom zakonu termodinamike tijela B i D ne mogu biti u ravnoteži toplinski.
Autor: Pamella Raphaella Melo
Profesor fizike
Izvor: Brazilska škola - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/lei-zero-da-termodinamica.htm
