A Hukum Nol Termodinamika adalah hukum yang berkolaborasi dalam konseptualisasi kebesaran suhu dan dalam pengembangan termometer, berdasarkan studinya pada keseimbangan termal antara tubuh yang berbeda.
Baca juga: Apa itu panas?
HAI Apa yang dikatakan Hukum Termodinamika Nol?
Hukum Termodinamika Nol adalah hukum yang mendasari Termodinamika untuk berkontribusi pada definisi suhu kuantitas fisik, yang penting untuk memahami Pertama dan hukum kedua termodinamika. Karena itu dan karena perkembangannya lebih lambat dari dua hukum pertama, ia dinamai Hukum Nol oleh fisikawan Ralph H. Fowler (1889-1944).
Dia dapat dinyatakan sebagai:
“Jika dua benda A dan B terpisah dalam kesetimbangan termal dengan benda ketiga, maka A dan B berada dalam kesetimbangan termal satu sama lain.”
Dari pernyataan Hukum Kenol ini, dapat dipahami bahwa, jika dua benda memiliki suhu yang sama dengan benda ketiga benda, maka setiap orang akan memiliki suhu yang sama, kemudian berada dalam kesetimbangan termal, dimana tidak ada aliran kalor dari satu benda ke benda lainnya. lainnya.
Untuk apa Hukum Termodinamika Nol?
Hukum Nol Termodinamika penting karena itu mendefinisikan kuantitas fisik suhu, yang memungkinkan pembuatan termometer. Hal ini dapat diamati pada situasi yang mengacu pada kesetimbangan termal antar benda, misalnya: saat mencampur air pada suhu yang berbeda, akan terjadi pertukaran panas hingga air mencapai suhu yang sama, dan ketika memasuki air dengan suhu yang lebih tinggi atau lebih dingin, dalam waktu singkat tubuh akan terbiasa dengan suhu karena pertukaran panas.
Hukum Nol Termodinamika dan Termometer
Hukum Nol Termodinamika berkontribusi pada pengembangan termometer, yang merupakan perangkat yang digunakan untuk mengukur suhu tubuh apa pun, hidup atau tidak.
Saat ini ada tiga jenis termometer yang bervariasi dalam bentuk dan fungsinya:
analog: senyawa dari Air raksa;
Digital: dibentuk oleh komponen elektronik di ujungnya yang sensitif terhadap suhu;
infra merah digital: dibentuk oleh sensor infra merah, mereka mengukur suhu tanpa perlu menyentuh tubuh.
Baca juga: Apa perbedaan antara suhu dan kalor?
Apa itu skala termometrik?
Ke timbangan termometrikadalah representasi dari temperatur dalam skala yang berbeda, yang paling banyak digunakan adalah skala Celcius, Fahrenheit dan Kelvin. Di bawah ini kami memiliki perbandingan antara nilai suhu setara dalam skala termometrik ini:
Untuk menemukan kesetaraan suhu pada skala termometrik yang berbeda, nilai suhu yang diukur dalam titik didih dan titik leleh air ditandai dan dibandingkan dengan titik ketiga yang ingin diketahui suhu. Untuk itu, diamengembangkan rumus persamaan antara skala termometrik yang berbeda:
\(\frac{T_C}5=\frac{T_F-32}9=\frac{T_K-273}5\)
\(T_C\) adalah suhu pada skala Celcius, diukur dalam \([°C]\)
\(T_F\) adalah suhu pada skala Fahrenheit, diukur dalam \([°F ]\)
\(T_K\) adalah suhu pada skala Kelvin, diukur dalam \([K]\)
→ Pelajaran video tentang konversi antara skala termometrik
Latihan soal Hukum Nol Termodinamika
pertanyaan 1
(Magang Pelaut) Tiga termometer air raksa ditempatkan dalam cairan yang sama dan, mencapai kesetimbangan termal, lulusan skala Celsius mencatat 45ºC. Termometer yang lulus dalam skala Kelvin dan Fahrenheit, masing-masing, harus mencatat nilai apa?
a) 218 K dan 113 °F
b) 318 K dan 113ºF
c) 318 K dan 223 °F
d) 588 K dan 313ºF
e) 628 K dan 423 °F
Resolusi:
Alternatif B. Pertama, mari kita ubah suhu dalam skala Celsius menjadi suhu dalam skala Kelvin menggunakan rumus yang menghubungkannya:
\(\frac{T_C}5=\frac{T_K-273}5\)
\(TC=TK-273\)
\(45=TK-273\)
\(TK=273+45\)
\(TK=318\ K\)
Kemudian, kita akan mengubah suhu dalam skala Celsius menjadi suhu dalam skala Fahrenheit, dengan menggunakan rumus yang menghubungkannya:
\(\frac{T_C}5=\frac{T_F-32}9\)
\(\frac{45}5=\frac{T_F-32}9\)
\(9=\frac{T_F-32}9\)
\(9\cdot9=TF-32\)
\(81=TF-32\)
\(TF=81+32\)
\(TF=113\ ℉\)
pertanyaan 2
(UERJ) Pertimbangkan empat objek A, B, C dan D. Diketahui bahwa A dan B berada dalam kesetimbangan termal satu sama lain. Sama untuk C dan D. Namun, A dan C tidak berada dalam kesetimbangan termal satu sama lain. Dapat disimpulkan bahwa:
a) B dan D memiliki suhu yang sama.
b) B dan D bisa berada dalam kesetimbangan termal, tetapi bisa juga tidak.
c) B dan D tidak mungkin berada pada suhu yang sama.
d) Hukum Termodinamika Nol tidak berlaku dalam kasus ini, karena ada lebih dari tiga benda.
e) A, B, C, dan D suhunya sama.
Resolusi:
Alternatif C. Karena benda A dan B berada dalam kesetimbangan termal, benda C dan D juga dalam kesetimbangan, tetapi benda A dan C tidak. dalam kesetimbangan termal, maka, menurut Hukum Termodinamika Nol, benda B dan D tidak dapat berada dalam kesetimbangan panas.
Oleh Pamella Raphaella Melo
Guru Fisika
Sumber: Sekolah Brasil - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/lei-zero-da-termodinamica.htm
