Termiskais līdzsvars notiek, kad divi ķermeņi - sākotnēji dažādās temperatūrās - nonāk saskarē un pēc siltuma pārneses procesa, sasniegt tādu pašu temperatūru.
Siltums, fizikas nosaukums siltuma enerģijai, vienmēr tiek pārnests no karstākā ķermeņa uz aukstāko ķermeni, un, kad ķermeņi sasniedz tādu pašu temperatūru, siltuma plūsma starp tām tiek pārtraukta.
Ja nav siltuma apmaiņas ar apkārtējo vidi, viena ķermeņa zaudētais siltuma daudzums ir vienāds ar otra absorbētā siltuma daudzumu.
Attēls: divu ķermeņu ilustrācija termiskā līdzsvarā pēc saskares.
Tas pats var notikt ar ķermeni, kura daļas atrodas dažādās temperatūrās. Kad viss ķermenis sasniegs tādu pašu temperatūru, tas atradīsies siltuma līdzsvarā.
Siltums
Ikdienas valodā vārds siltums ir saistīts ar sajūtu mūsu ķermenī, kad temperatūra ir augsta. Fizikā siltuma nozīme ir atšķirīga. Šajā gadījumā siltums ir siltuma enerģija kustībā.
Ķermeņi sastāv no daļiņām, un siltumu nosaka šo daļiņu maisīšanas pakāpe. Tas ir, jo lielāks ir tās molekulu satraukums, jo lielāka ir siltuma enerģija vai siltums.
Siltumu mēra džouls (J) vai kalorijas (kaļķi). Kalorijas ir enerģijas daudzums, kas nepieciešams, lai paaugstinātu par 1 ° C, 1g ūdens. Attiecība starp šīm mērvienībām ir: 1 kal = 4,186 j.
Kā notiek siltuma līdzsvars?
Kad divi ķermeņi atrodas dažādās temperatūrās, to molekulas ir dažādās satraukuma pakāpēs. Augstākas temperatūras ķermeņa molekulas ir vairāk satrauktas un zemākas temperatūras mazāk satrauktas.
Kad tie nonāk saskarē, ķermenis ar visaugstāko temperatūru nodos siltuma enerģiju otram, līdz abi sasniegs to pašu temperatūru, ko sauc par termisko līdzsvaru. Lai to atvieglotu, padomāsim par piemēru:
Želatīna pagatavošanai pulveris jāsajauc verdošā ūdenī un pēc tam istabas temperatūrā jāievieto tāds pats ūdens daudzums. 100 ° C temperatūras ūdens nonāks saskarē ar ūdeni istabas temperatūrā un nodos siltumu, līdz visam šķidrumam traukā būs vienāda temperatūra.
Ja nenotiktu siltuma apmaiņa ar apkārtējo vidi, galīgā temperatūra būtu tieši vidējā no abām temperatūrām. Skatiet piemēru:
Ūdens 100 ° C temperatūrā + ūdens 25 ° C temperatūrā = 125 ° C
Šī vērtība dalīta ar 2 būtu vienāda ar 62,5 °. Tomēr, tā kā maisījums zaudē enerģiju videi, šī temperatūra praktiski būs nedaudz zemāka.
termometrs
Kad mums jāmēra ķermeņa temperatūra, mēs izmantojam termometru. Šī ierīce mums norāda temperatūru ar termodinamisko līdzsvaru starp ķermeni un termometru.
Kad termometrs sasniedz tādu pašu temperatūru kā mūsu ķermenis, tas pārstāj pārnest siltumu un dažos gadījumos tas iepīkstas, lai paziņotu, ka plūsma ir apstājusies. Tātad mēs zinām, vai mums ir drudzis vai nav.
uzzināt vairāk par īpašs karstums un temperatūra.
Siltuma pārneses veidi
Enerģiju siltuma veidā var pārnest no viena ķermeņa uz otru trīs veidos: vadīšana, konvekcija un starojums.
Braukšana
Vadīšana notiek, kad enerģija tiek pārnesta no molekulas uz molekulu. Molekulas ar lielāku satraukumu nonāk saskarē ar molekulām ar mazāku satraukumu un palielina to kustības ātrumu.
Ja vienā galā jūs turat metāla karoti un otru galu pieskaraties ugunij, jūs dažos mirkļos varat sadedzināt roku. Tas ir tāpēc, ka uguns sajauktās molekulas liek pārējām molekulām maisīties, nodrošinot siltumu ar visiem galda piederumiem - paaugstinot to temperatūru.
Konvekcija
Konvekcija notiek ar gāzveida vai šķidrām vielām, kas siltumu pārnes caur strāvām. apļveida formas, kas veidojas, pateicoties karsto un auksto daļu blīvuma atšķirībai vielu.
Tas ir gadījumā, ja katls silda ūdeni. Ūdens daļa, kas ir vistuvāk ugunij, vispirms sakarst, jo karstā ūdens blīvums ir mazāks palielināsies pannā, un aukstākā ūdens daļa iet uz leju, tādējādi veidojot apļveida strāvu konvekcija.
Apstarošana
Apstarojot, nav nepieciešams, lai starp ķermeņiem būtu kontakts, lai enerģija izplatītos, kā tas notiek vadīšanas vai konvekcijas laikā. Šajā gadījumā siltuma enerģija tiek izplatīta no viena ķermeņa uz otru ar elektromagnētiskiem viļņiem. Ķermenis, kas saņem siltumu, tiek saukts par uztvērēju, bet to, kas izstaro, - par izstarotāju.
Tā saule silda planētu Zeme. Kā mēs zinām, saule ir ļoti tālu no Zemes, tas ir, nav kontakta. Siltums, kas sasniedz Zemi un garantē dzīvību uz planētas, tiek pārraidīts ar starojumu, izmantojot elektromagnētiskos viļņus.
Skatīt arī karstums un Siltumenerģija.
