A Nultý zákon termodynamiky je zákon, ktorý spolupracoval na konceptualizácii veľkosti teplota a vo vývoji teplomerov, na základe jeho štúdií o tepelná bilancia medzi rôznymi telami.
Prečítajte si tiež: čo je teplo?
Témy tohto článku
- 1 - Čo hovorí nultý zákon termodynamiky?
- 2 - Aký je účel nultého zákona termodynamiky?
- 3 - Nultý zákon termodynamiky a teplomery
-
4 - Čo sú to termometrické váhy?
- → Video lekcia o prevode medzi termometrickými stupnicami
- 5 - Vyriešené úlohy z nultého zákona termodynamiky
O Čo hovorí nultý zákon termodynamiky?
Nultý zákon termodynamiky je zákon, ktorý je základom Termodynamika za príspevok k definícii fyzikálnej veličiny teplota, ktorá je nevyhnutná na pochopenie najprv a druhý zákon termodynamiky. Z tohto dôvodu a pretože jeho vývoj bol neskorší ako prvé dva zákony, fyzik Ralph H. ho pomenoval Zákon nula. Fowler (1889-1944).
Ona možno uviesť ako:
"Ak sú dve telesá A a B oddelene v tepelnej rovnováhe s tretím telesom, potom A a B sú v tepelnej rovnováhe navzájom."
Z tohto výroku nultého zákona je možné pochopiť, že ak dve telesá majú rovnakú teplotu ako tretie telesa, potom bude mať každý rovnakú teplotu, potom bude v tepelnej rovnováhe, v ktorej nedochádza k tepelnému toku z jedného telesa do druhého. iné.
Na čo slúži nulový zákon termodynamiky?
Nultý zákon termodynamiky je dôležitý, pretože definuje fyzikálne množstvo teplota, ktorý umožnil výrobu teplomerov. Dá sa pozorovať v situáciách, ktoré sa týkajú tepelnej rovnováhy medzi telesami, napríklad: pri zmiešaní vody pri rôznych teplotách dôjde k výmene tepla, kým vody dosahujú rovnakú teplotu a pri vstupe do vody s vyššou alebo chladnejšou teplotou si telo v krátkom čase zvykne na teplotu v dôsledku výmeny teplo.
Neprestávaj teraz... Po publicite je toho viac ;)
Nultý zákon termodynamiky a teplomerov
Nultý zákon termodynamiky prispel k rozvoju teplomery, čo sú zariadenia používané na meranie teploty akéhokoľvek telesa, živého alebo nie.
V súčasnosti existujú tri typy teplomerov, ktoré sa líšia svojim zložením a fungovaním:
analógy: zlúčeniny z Merkúr;
digitálny: tvorený elektronickým komponentom na hrote, ktorý je citlivý na teplotu;
infračervený digitálny: tvorené infračervenými senzormi, merajú teplotu bez potreby dotýkať sa tiel.
Prečítajte si tiež: Aký je rozdiel medzi teplotou a teplom?
Čo sú to termometrické váhy?
K termometrické váhysú znázornenia teplôt v rôznych mierkach, pričom najpoužívanejšie sú stupnice Celsia, Fahrenheita a Kelvina. Nižšie uvádzame porovnanie medzi hodnotami ekvivalentných teplôt v týchto termometrických mierkach:
Na nájdenie teplotnej ekvivalencie na rôznych termometrických stupňoch sú namerané hodnoty teplôt v body varu a topenia vody sú označené a porovnávané s tretím bodom, o ktorom chceme vedieť teplota. Pre to, bolvyvinuli vzorec rovnosti medzi rôznymi termometrickými stupnicami:
\(\frac{T_C}5=\frac{T_F-32}9=\frac{T_K-273}5\)
\(T_C\) je teplota na stupnici Celzia, meraná v \([°C]\)
\(T_F\) je teplota na Fahrenheitovej stupnici, meraná v \([°F ]\)
\(T_K\) je teplota na Kelvinovej stupnici, meraná v \([K]\)
→ Video lekcia o prevode medzi termometrickými stupnicami
Vyriešené cvičenia z nultého zákona termodynamiky
Otázka 1
(Sailor's Apprentice) Tri ortuťové teplomery sa umiestnia do tej istej kvapaliny a po dosiahnutí tepelnej rovnováhy stupnica na stupnici Celzia zaznamená 45 °C. Aké hodnoty by mali zaznamenávať teplomery odstupňované v Kelvinovej a Fahrenheitovej stupnici?
a) 218 K a 113 °F
b) 318 K a 113 °F
c) 318 K a 223 °F
d) 588 K a 313 °F
e) 628 K a 423 °F
Rozhodnutie:
Alternatíva B. Najprv preveďme teplotu v Celziovej stupnici na teplotu v Kelvinovej stupnici pomocou vzorca, ktorý ich spája:
\(\frac{T_C}5=\frac{T_K-273}5\)
\(TC=TK-273\)
\(45=TK-273\)
\(TK=273+45\)
\(TK=318\ K\)
Potom prevedieme teplotu v Celziovej stupnici na teplotu vo Fahrenheitovej stupnici pomocou vzorca, ktorý ich spája:
\(\frac{T_C}5=\frac{T_F-32}9\)
\(\frac{45}5=\frac{T_F-32}9\)
\(9=\frac{T_F-32}9\)
\(9\cdot9=TF-32\)
\(81=TF-32\)
\(TF=81+32\)
\(TF=113\ ℉\)
otázka 2
(UERJ) Zvážte štyri objekty A, B, C a D. Bolo pozorované, že A a B sú navzájom v tepelnej rovnováhe. To isté pre C a D. Avšak A a C nie sú navzájom v tepelnej rovnováhe. Dá sa usúdiť, že:
a) B a D majú rovnakú teplotu.
b) B a D môžu byť v tepelnej rovnováhe, ale tiež nemôžu byť.
c) B a D nemôžu mať rovnakú teplotu.
d) Nultý zákon termodynamiky v tomto prípade neplatí, pretože ide o viac ako tri objekty.
e) A, B, C a D majú rovnakú teplotu.
Rozhodnutie:
Alternatíva C. Keďže telesá A a B sú v tepelnej rovnováhe, telesá C a D sú tiež v rovnováhe, ale telesá A a C nie sú. v tepelnej rovnováhe, potom podľa nultého zákona termodynamiky telesá B a D nemôžu byť v rovnováhe tepelný.
Autor: Pamella Raphaella Melo
Učiteľ fyziky
Chceli by ste na tento text odkazovať v školskej alebo akademickej práci? Pozri:
MELO, Pamela Raphaella. "Nulový zákon termodynamiky"; Brazílska škola. Dostupné v: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/lei-zero-da-termodinamica.htm. Prístup 4. augusta 2023.
Poznáte prepočítaciu rovnicu medzi termometrickými stupnicami? Viete, ako sa vyrába teplomer? Kliknutím sem zobrazíte toto a oveľa viac!
Entropia systému nie je nič iné ako miera jeho dezorganizácie. Druhý zákon je možné formulovať z pojmu entropia.
Kliknite a získajte informácie o troch termometrických stupniciach používaných na určenie teploty a naučte sa, ako previesť jednu stupnicu na inú.
Prejdite do textu a naučte sa definíciu prvého zákona termodynamiky, pozrite sa, aké vzorce používa tento zákon, a pozrite si vyriešené úlohy na túto tému.
Kliknutím pochopíte všetko o treťom zákone termodynamiky. Tu nájdete, čo to je, jeho vzorec, jeho použitie, ako vznikol a oveľa viac.
Krčiť sa
Slang upravený z angličtiny sa používa na označenie niekoho, kto je považovaný za nevkusného, hanebného, zastaraného a nemoderného.
Neurodiverzita
Termín, ktorý vytvorila Judy Singer, sa používa na opis rôznych spôsobov, akými sa ľudská myseľ správa.
PL falošných správ
Tiež známy ako PL2660 je návrh zákona, ktorý zavádza mechanizmy na reguláciu sociálnych sietí v Brazílii.
