Termiskais līdzsvars, ko sauc arī par termodinamisko līdzsvaru, ir tad, kad divi ķermeņi vai vielas sasniedz tāda pati temperatūra.
Šis termodinamikas jēdziens ir saistīts ar spontānu siltuma pārnesi (siltuma enerģiju), kas notiek starp diviem ķermeņiem, kas saskaras.
Šajā procesā siltāks ķermenis nodod siltumu vēsākam ķermenim, līdz abiem ir vienāda temperatūra.
siltuma pārneses shēma
Enerģijas apmaiņa starp diviem ķermeņiem (siltuma enerģija) rada siltuma enerģijas zudumu no siltāka ķermeņa un enerģijas pieaugumu no vēsāka ķermeņa.
Piemērs
Kā piemēru varam minēt karstas kafijas maisījumu ar aukstu pienu. Kaut arī to sākotnējā temperatūra ir atšķirīga, īsākā laikā karstākais ķermenis (kafija) siltuma enerģiju pārnes uz aukstāko (pienu). Tādējādi termiskā līdzsvara rezultātā maisījums kļūst remdens.
Pieņemot, ka kafija bija 50 ° C, bet piens - 20 ° C, termiskais līdzsvars tiek sasniegts, kad abi ir 35 ° C temperatūrā.
siltuma izplatīšanās
Ir svarīgi atzīmēt, ka siltums ir enerģijas apmaiņa un tā nodošana var notikt trīs veidos:
- siltuma vadītspēja: kinētiskās enerģijas palielināšanās;
- termiskā konvekcija: konvekcijas strāvu radīšana;
- termiskā apstarošana: izmantojot elektromagnētiskos viļņus.
Siltuma izplatīšanās veidi
Lasīt vairāk: siltuma izplatīšanās.
Formula
Lai aprēķinātu siltuma bilanci, tiek izmantota šāda formula:
J1 + Q2 + Q3... = 0 vai ΣQ = 0
Būt,
J: siltuma daudzums (ķermeņa temperatūra)
Tādējādi mēs zinām, ka visu siltuma enerģiju summa ir nulle.
O saprātīgs karstums tas ir saistīts ar ķermeņu temperatūras svārstībām. To aprēķina pēc šādas formulas:
Q = m. ç. Δθ
Kur,
J: saprātīga siltuma daudzums (kaļķi vai J)
m: ķermeņa masa (g vai kg)
ç: vielas īpatnējais siltums (cal / g ° C vai J / Kg ° C)
Δθ: temperatūras svārstības (° C vai K)
Lasiet arī parKalorimetrijaunSiltums un temperatūra.
Iestājeksāmena vingrinājumi ar atgriezenisko saiti
1. (Makenzijs) Ja sajaucam 1,0 kg ūdens (jutīgs īpatnējais siltums = 1,0 cal / g ° C) 70 ° C temperatūrā ar 2,0 kg ūdens 10 ° C temperatūrā, mēs iegūstam 3,0 kg ūdens:
a) 10 ° C
b) 20 ° C
c) 30 ° C
d) 40 ° C
e) 50 ° C
C) alternatīva) 30 ° C
2. (UFP-RS) Apsveriet šādus apgalvojumus:
Es Kad divi ķermeņi atrodas siltuma līdzsvarā, tiem abiem ir vienāds siltuma daudzums.
II. Kad divi ķermeņi atrodas siltuma līdzsvarā, tiem abiem ir vienāda temperatūra.
III. Siltums ir temperatūras pārnese no viena ķermeņa uz otru.
IV. Siltums ir enerģijas veids tranzītā.
No iepriekš minētajiem apgalvojumiem var teikt, ka:
a) I, II, III un IV ir pareizi
b) I, II, III ir pareizi
c) I, II un IV ir pareizi
d) II un IV ir pareizi
e) II un III ir pareizi
D) II un IV alternatīva ir pareiza
3. (FATEC-SP) Sistēma A atrodas siltuma līdzsvarā ar citu B un šī nav siltuma līdzsvarā ar citu C. Tātad, mēs varam teikt, ka:
a) sistēmām A un C ir vienāds siltuma daudzums.
b) A temperatūra atšķiras no B temperatūras.
c) A un B sistēmām ir vienāda temperatūra.
d) B temperatūra atšķiras no C temperatūras, bet C temperatūrai var būt tāda pati temperatūra kā A sistēmai.
e) neviens no iepriekš minētajiem.
C) alternatīvai A un B sistēmai ir vienāda temperatūra.
4. (UFV-MG) Kad divi dažādu materiālu ķermeņi atrodas siltuma līdzsvarā, izolēti no vides, var teikt, ka:
a) karstākais ir tas, kura masa ir vismazākā.
b) neskatoties uz kontaktu, to temperatūra nemainās.
c) karstākais nodrošina siltumu visaukstākajam.
d) aukstākais nodrošina siltumu līdz karstākajam
e) to temperatūra ir atkarīga no blīvuma.
B) alternatīva), neskatoties uz kontaktu, to temperatūra nemainās.
5. (UFScar-SP) Divi ķermeņi A un B, ar masām m iekšāB, sākotnēji atrodas t temperatūrā un tuB, attiecīgi, ar t tB. Noteiktā brīdī tie nonāk termiskā saskarē. Pēc termiskā līdzsvara sasniegšanas mums būs:
a) t’a> t’b
b) t’a c) t’a = t’b
d) n.d.a.
C) alternatīva t’a = t’b
Skatīt arī definīcijuLīdzsvars fizikā.
