Ničelni zakon termodinamike

Ničelni zakon termodinamike je tisti, ki obravnava pogoje za pridobitev dveh teles (A in B) toplotna bilanca s tretjim telesom (C).

Termometer (telo A) v stiku s kozarcem vode (telo B) in po drugi strani termometer v stiku s skodelico z vodo in ledom (telo C) dosežeta enako temperaturo.

Če je A v toplotnem ravnovesju z B in če je A v toplotnem ravnotežju s C, potem je B v toplotnem ravnovesju s C. To se zgodi, čeprav B in C nista v stiku.

To se zgodi, ko damo v stik dve telesi z različnimi temperaturami. Toplota je energija, ki se prenaša iz telesa z najvišjo temperaturo v telo z najnižjo temperaturo.

Predstavljajmo si vročo skodelico kave. Hiti se vam mudi, potem pa se morate ohladiti, da se ne opečete. Torej, kavi dodajte mleko.

Temperatura kave (T₁) višja od temperature mleka (T₂), tj₁ > T₂.

Zdaj pa imamo kavo z mlekom, katerega temperatura zaradi stika T₁ in T₂, čez nekaj časa povzroči T₃, kar pomeni, da je dosegel toplotna bilanca. Torej moramo T₁ > T₃ > T₂.

Na temperaturo vpliva vrsta materiala, iz katerega je izdelan. Z drugimi besedami, temperatura je odvisna od

toplotna prevodnost, večje ali manjše na različnih materialih.

Termometri so bili izumljeni za pravilno merjenje temperature, navsezadnje čutno zaznavanje ni bilo učinkovito.

Obstajajo tri temperaturne lestvice: Celzija (° C), Kelvina (K) in Fahrenheita (° F). Več o tem na Termometrične tehtnice.

Treba je opozoriti, da je bil ničelni zakon termodinamike postavljen po prvih zakonih termodinamike, Prvi zakon termodinamike in Drugi zakon termodinamike.

Ker je bilo za razumevanje teh zakonov nujno, je dobilo ime, ki je bilo pred njimi.

Preberite tudi: Termodinamika in Formule fizike.

Rešene vaje

1. (UNICAMP) Učinkovita toplotna izolacija je stalen izziv, s katerim lahko človek živi v ekstremnih temperaturnih razmerah.

Za to je bistvenega pomena popolno razumevanje mehanizmov izmenjave toplote. V vsaki od spodaj opisanih situacij morate prepoznati postopek izmenjave toplote.

JAZ. Police domačega hladilnika so votle rešetke, ki olajšajo pretok toplotne energije v zamrzovalnik za […]
II. Edini postopek izmenjave toplote, ki lahko poteka v vakuumu, je […].
II. V termosu med dvojnimi steklenimi stenami vzdržujemo vakuum, da preprečimo izstop ali vstop toplote skozi [….].

Postopki izmenjave toplote, ki se uporabljajo za pravilno zapolnitev vrzeli, so:

a) prevodnost, konvekcija in sevanje.
b) prevodnost, sevanje in konvekcija.
c) konvekcija, prevodnost in sevanje.
d) konvekcija, sevanje in prevodnost.

Glejte Odgovor

Alternativa d: konvekcija, sevanje in prevodnost.

2. (VUNESP-UNESP) Shranili sta se dve enaki stekleni skodelici, ki sta bili v toplotnem ravnovesju s sobno temperaturo, ena v drugi, kot je prikazano na sliki.

Ko jih je oseba poskušala izključiti, je bila neuspešna. Da bi jih ločil, se je odločil svoje znanje o termični fiziki uporabiti v praksi.

Po toplotni fiziki je edini postopek, ki jih lahko loči, naslednji:

a) skodelico B potopite v toplotno uravnoteženo vodo s kockami ledu in skodelico A napolnite z vodo pri sobni temperaturi.
b) v skodelico A dajte vročo vodo (večjo od sobne temperature)
c) skodelico B potopite v ledeno vodo (pod sobno temperaturo) in skodelico A pustite brez tekočine.
d) skodelico A napolnite z vročo vodo (nad sobno temperaturo) in skodelico B potopite v ledeno vodo (pod sobno temperaturo).
e) napolnite skodelico A s hladno vodo (pod sobno temperaturo) in potopite skodelico B v vročo vodo (nad sobno temperaturo).

Glejte Odgovor

Druga možnost: skodelico A napolnite z ledeno vodo (pod sobno temperaturo) in skodelico B potopite v vročo vodo (nad sobno temperaturo).

Glej tudi: Vaje iz termodinamike