Тепловое равновесие, также называемое термодинамическим равновесием, - это когда два тела или вещества достигают такая же температура.
Эта концепция термодинамики связана со спонтанной передачей тепла (тепловой энергии), которая происходит между двумя контактирующими телами.
В этом процессе более теплое тело передает тепло более холодному, пока оба не достигнут одинаковой температуры.
схема теплопередачи
Обмен энергией между двумя телами (тепловая энергия) приводит к потере тепловой энергии от более теплого тела и к увеличению энергии от более холодного тела.
Пример
В качестве примера можно упомянуть смесь горячего кофе с холодным молоком. Хотя они имеют разную начальную температуру, за короткое время самое горячее тело (кофе) передает тепловую энергию самому холодному (молоку). Таким образом, смесь становится теплой в результате теплового равновесия.
Если предположить, что кофе имеет температуру 50 ° C, а молоко - 20 ° C, тепловое равновесие достигается, когда оба продукта имеют температуру 35 ° C.
распространение тепла
Важно отметить, что тепло - это обмен энергией, и ее передача может происходить тремя способами:
- теплопроводность: увеличение кинетической энергии;
- тепловая конвекция: создание конвекционных токов;
- тепловое облучение: с помощью электромагнитных волн.
Типы распространения тепла
Читать далее: распространение тепла.
Формула
Для расчета теплового баланса используется следующая формула:
Q1 + Q2 + Q3... = 0 или же ΣQ = 0
Существование,
Q: количество тепла (температура тела)
Таким образом, мы знаем, что сумма всех тепловых энергий равна нулю.
О явное тепло это связано с изменением температуры тел. Он рассчитывается по следующей формуле:
Q = м. ç. Δθ
Где,
Q: количество явного тепла (лайм или Дж)
м: масса тела (г или кг)
ç: удельная теплоемкость вещества (кал / г ° C или Дж / кг ° C)
Δθ: изменение температуры (° C или K)
Также читайте оКалориметрияа такжеТепло и температура.
Упражнения для вступительных экзаменов с обратной связью
1. (Маккензи) Когда мы смешиваем 1,0 кг воды (чувствительная удельная теплоемкость = 1,0 кал / г ° C) при 70 ° C с 2,0 кг воды при 10 ° C, мы получаем 3,0 кг воды при:
а) 10 ° С
б) 20 ° С
в) 30 ° С
г) 40 ° С
д) 50 ° С
Альтернатива c) 30 ° C
2. (UFP-RS) Рассмотрим следующие утверждения:
Я. Когда два тела находятся в тепловом равновесии, они оба имеют одинаковое количество тепла.
II. Когда два тела находятся в тепловом равновесии, они оба имеют одинаковую температуру.
III. Тепло - это передача температуры от одного тела к другому.
IV. Тепло - это форма передаваемой энергии.
Из приведенных выше утверждений можно сказать, что:
а) I, II, III и IV верны
б) I, II, III верны
в) I, II и IV верны
г) II и IV верны
д) II и III верны
Альтернатива d) II и IV верны
3. (FATEC-SP) Система A находится в тепловом равновесии с другим B, а эта система не находится в тепловом равновесии с другим C. Итак, можно сказать, что:
а) системы A и C имеют одинаковое количество тепла.
б) температура A отличается от температуры B.
c) системы A и B имеют одинаковую температуру.
г) температура B отличается от температуры C, но C может иметь ту же температуру, что и в системе A.
д) ничего из вышеперечисленного.
Альтернатива c) системы A и B имеют одинаковую температуру.
4. (UFV-MG) Когда два тела из разных материалов находятся в тепловом равновесии, изолированы от окружающей среды, можно сказать, что:
а) самый горячий - тот, у которого наименьшая масса.
б) несмотря на контакт, их температуры не меняются.
в) самый горячий дает тепло самому холодному.
г) самый холодный дает тепло самым горячим
д) их температура зависит от их плотности.
Альтернатива б) несмотря на контакт, их температуры не меняются.
5. (UFScar-SP) Два тела A и B массой mTHE вB, изначально находятся при температурах tTHE а выBсоответственно с tTHE тB. В определенный момент они вступают в тепловой контакт. После достижения теплового равновесия мы будем иметь:
а) t’a> t’b
б) t’a c) t’a = t’b
г) нет данных
Альтернатива c) t’a = t’b
См. Также определениеБаланс в физике.
