Kesetimbangan termal, juga disebut kesetimbangan termodinamika, adalah ketika dua benda atau zat mencapai suhu yang sama.
Konsep termodinamika ini terkait dengan perpindahan panas spontan (energi termal) yang terjadi antara dua benda yang bersentuhan.
Dalam proses ini, tubuh yang lebih hangat mentransfer panas ke tubuh yang lebih dingin hingga keduanya berada pada suhu yang sama.
skema perpindahan panas
Pertukaran energi antara dua benda (energi panas) mengakibatkan hilangnya energi panas dari benda yang lebih hangat dan perolehan energi dari benda yang lebih dingin.
Contoh
Sebagai contoh, kita dapat menyebutkan campuran kopi panas dengan susu dingin. Meskipun mereka memiliki suhu awal yang berbeda, dalam waktu singkat tubuh terpanas (kopi) mentransfer energi panas ke tubuh terdingin (susu). Dengan demikian, campuran menjadi suam-suam kuku sebagai akibat dari kesetimbangan termal.
Dengan asumsi bahwa kopi berada pada 50 °C dan susu pada 20 °C, kesetimbangan termal tercapai ketika keduanya berada pada 35 °C.
penyebaran panas
Penting untuk dicatat bahwa panas adalah pertukaran energi dan perpindahannya dapat terjadi dalam tiga cara:
- konduksi termal: peningkatan energi kinetik;
- konveksi termal: penciptaan arus konveksi;
- iradiasi termal: melalui gelombang elektromagnetik.
Jenis Perambatan Panas
Baca lebih banyak: penyebaran panas.
Rumus
Untuk menghitung keseimbangan termal, rumus berikut digunakan:
Q1 + Q2 + Q3... = 0 atau Q=0
Makhluk,
Q: jumlah panas (suhu tubuh)
Jadi, kita tahu bahwa jumlah semua energi termal adalah nihil.
HAI panas yang masuk akal itu terkait dengan variasi suhu tubuh. Itu dihitung dengan rumus berikut:
Q = m.. Δθ
Dimana,
Q: jumlah panas sensibel (kapur atau J)
saya: massa tubuh (g atau kg)
ç: kalor jenis zat (kal/g°C atau J/Kg°C)
Δθ: variasi suhu (°C atau K)
Baca juga tentangKalorimetridanPanas dan Suhu.
Latihan Ujian Masuk dengan Umpan Balik
1. (Mackenzie) Ketika kita mencampur 1,0 kg air (panas spesifik sensitif = 1,0 kal/g°C) pada 70°C dengan 2,0 kg air pada 10°C, kita mendapatkan 3,0 kg air pada:
a) 10 °C
b) 20 °C
c) 30°C
d) 40 °C
e) 50 °C
Alternatif c) 30°C
2. (UFP-RS) Perhatikan pernyataan berikut:
SAYA. Ketika dua benda berada dalam kesetimbangan termal, keduanya memiliki jumlah panas yang sama.
II. Ketika dua benda berada dalam kesetimbangan termal, keduanya memiliki suhu yang sama.
AKU AKU AKU. Kalor adalah perpindahan suhu dari satu benda ke benda lain.
IV. Panas adalah salah satu bentuk energi dalam perjalanan.
Dari pernyataan di atas, dapat dikatakan bahwa:
a) I, II, III dan IV benar are
b) I, II, III benar
c) I, II dan IV benar are
d) II dan IV benar
e) II dan III benar
Alternatif d) II dan IV benar
3. (FATEC-SP) Sebuah sistem A berada dalam kesetimbangan termal dengan B lain dan sistem ini tidak dalam kesetimbangan termal dengan C lainnya. Jadi, kita dapat mengatakan bahwa:
a) sistem A dan C memiliki jumlah kalor yang sama.
b) suhu A berbeda dengan suhu B.
c) sistem A dan B memiliki suhu yang sama.
d) suhu B berbeda dari suhu C, tetapi C dapat memiliki suhu yang sama seperti pada sistem A.
e) tidak satu pun di atas.
Alternatif c) sistem A dan B memiliki suhu yang sama.
4. (UFV-MG) Ketika dua benda dari bahan yang berbeda berada dalam kesetimbangan termal, terisolasi dari lingkungan, dapat dikatakan bahwa:
a) yang terpanas adalah yang memiliki massa paling kecil.
b) meskipun ada kontak, suhunya tidak berubah.
c) terpanas memberikan panas ke terdingin.
d) yang terdingin memberikan panas ke yang terpanas
e) suhunya bergantung pada densitasnya.
Alternatif b) meskipun ada kontak, suhunya tidak berubah.
5. (UFScar-SP) Dua benda A dan B, dengan massa mITU diB, awalnya pada suhu tITU dan kauB, masing-masing, dengan tITU untukB. Pada saat tertentu, mereka dibawa ke dalam kontak termal. Setelah mencapai kesetimbangan termal, kita akan memiliki:
a) t’a > t’b
b) t’a c) t’a = t’b
d) n.d.a.
Alternatif c) t’a = t’b
Lihat juga definisi dariKeseimbangan dalam Fisika.
