חוק אפס של תרמודינמיקה הוא זה שעוסק בתנאים של שני גופים (A ו- B) להשיג את איזון תרמי עם גוף שלישי (C).
מדחום (גוף A) במגע עם כוס מים (גוף B) ומצד שני מדחום במגע עם כוס המכילה מים וקרח (גוף C) משיגים את אותה הטמפרטורה.
אם A נמצא בשיווי משקל תרמי עם B ואם A נמצא בשיווי משקל תרמי עם C, אז B נמצא בשיווי משקל תרמי עם C. זה קורה למרות ש- B ו- C אינם בקשר.
זה מה שקורה כשמגעים שני גופים עם טמפרטורות שונות. חום הוא אנרגיה המועברת מהגוף עם הטמפרטורה הגבוהה ביותר לגוף עם הטמפרטורה הנמוכה ביותר.
בואו נדמיין כוס קפה חמה. אתה ממהר לקחת את זה ואז אתה צריך להתקרר כדי לא לשרוף את עצמך. אז הוסיפו חלב לקפה.
טמפרטורת קפה (T1) גבוהה מהטמפרטורה של החלב (T2), כלומר T1 > ט2.
אבל עכשיו יש לנו קפה עם חלב, שהטמפרטורה שלו נובעת ממגע של T1 ו- ת2, לאחר זמן מה, תוצאות T3, מה שאומר שזה הגיע ל איזון תרמי. אז אנחנו חייבים T1 > ט3 > ט2.
הטמפרטורה מושפעת מסוג החומר שממנו הוא עשוי. במילים אחרות, הטמפרטורה תלויה ב- מוליכות תרמית, גדולים או קטנים יותר על חומרים שונים.
מדחומים הומצאו כדי למדוד נכון את הטמפרטורה, אחרי הכל, התפיסה החושית לא הייתה יעילה.
ישנם שלושה מאזני טמפרטורה: צלזיוס (° C), קלווין (K) ופרנהייט (° F). למידע נוסף באתר מאזניים תרמומטריים.
יש לציין כי חוק האפס של התרמודינמיקה נאמר לאחר החוקים הראשונים של התרמודינמיקה, החוק הראשון של התרמודינמיקה וה החוק השני של התרמודינמיקה.
מכיוון שהיה צורך להבנת חוקים אלה הוא קיבל שם שקדם להם.
קרא גם: תֶרמוֹדִינָמִיקָה ו נוסחאות פיזיקה.
תרגילים נפתרו
1. (UNICAMP) בידוד תרמי יעיל הוא אתגר מתמיד שיש להתגבר עליו כדי שהאדם יוכל לחיות בתנאי טמפרטורה קיצוניים.
לשם כך, הבנה מלאה של מנגנוני חילופי החום חיונית. בכל אחד מהמצבים המתוארים להלן, עליך להכיר בתהליך החלפת החום הכרוך בכך.
אני. המדפים של מקרר ביתי הם רשתות חלולות, כדי להקל על זרימת האנרגיה התרמית למקפיא במשך [...]
II. תהליך החלפת החום היחיד שיכול להתרחש בחלל ריק הוא [...].
II. בתרמוס נשמר ואקום בין קירות הזכוכית הכפולים כדי למנוע יציאה או כניסה של חום דרך [….].
לפי הסדר, תהליכי חילופי החום המשמשים למילוי החסר בצורה נכונה הם:
א) הולכה, הסעה וקרינה.
ב) הולכה, קרינה והסעה.
ג) הסעה, הולכה וקרינה.
ד) הסעה, קרינה והולכה.
אלטרנטיבה ד: הסעה, קרינה והולכה.
2. (VUNESP-UNESP) שני כוסות זכוכית זהות, בשיווי משקל תרמי עם טמפרטורת החדר, אוחסנו אחת בתוך השנייה, כפי שמוצג באיור.
אדם אחד, כשניסה להתנתק מהם, לא הצליח. כדי להפריד ביניהם, הוא החליט להוציא לפועל את הידע שלו בפיזיקה תרמית.
על פי הפיזיקה התרמית, ההליך היחיד המסוגל להפריד ביניהם הוא:
א) טובלים כוס B במים מאוזנים תרמית עם קוביות קרח וממלאים כוס A במים בטמפרטורת החדר.
ב) שים מים חמים (גדולים מטמפרטורת החדר) בכוס A.
ג) טובלים כוס B במי קרח (מתחת לטמפרטורת החדר) ומשאירים כוס A ללא נוזל.
ד) למלא כוס A במים חמים (מעל לטמפרטורת החדר) ולהטביע כוס B במי קרח (מתחת לטמפרטורת החדר).
ה) מלא כוס A במים קרים (מתחת לטמפרטורת החדר) והטביע כוס B במים חמים (גבוהה מטמפרטורת החדר).
חלופה ה: למלא כוס A במי קרח (מתחת לטמפרטורת החדר) ולהטביע כוס B במים חמים (גבוהה מטמפרטורת החדר).
ראה גם: תרגילים על תרמודינמיקה
