Toplotno ravnovesje, imenovano tudi termodinamično ravnovesje, je, ko dve telesi ali snovi dosežeta enaka temperatura.
Ta koncept termodinamike je povezan s spontanim prenosom toplote (toplotne energije), ki se pojavi med dvema telesoma v stiku.
V tem postopku toplejše telo prenaša toploto na hladnejše telo, dokler obe ne dosežeta enake temperature.
shema prenosa toplote
Izmenjava energije med obema telesoma (toplotna energija) povzroči izgubo toplotne energije iz toplejšega telesa in pridobivanje energije iz hladnejšega telesa.
Primer
Kot primer lahko omenimo mešanico vroče kave s hladnim mlekom. Čeprav imajo različne začetne temperature, v najkrajšem času najbolj vroče telo (kava) toplotno energijo prenese na najhladnejše (mleko). Tako postane mešanica zaradi toplotnega ravnovesja mlačna.
Ob predpostavki, da je bila kava pri 50 ° C in mleko pri 20 ° C, se doseže toplotno ravnovesje, ko sta obe pri 35 ° C.
širjenje toplote
Pomembno je omeniti, da je toplota izmenjava energije in se lahko njen prenos odvija na tri načine:
- toplotna prevodnost: povečanje kinetične energije;
- toplotna konvekcija: ustvarjanje konvekcijskih tokov;
- toplotno obsevanje: s pomočjo elektromagnetnih valov.
Vrste širjenja toplote
Preberi več: širjenje toplote.
Formula
Za izračun toplotne bilance se uporablja naslednja formula:
V1 + Q2 + Q3... = 0 ali ΣQ = 0
Biti,
V: količina toplote (telesna temperatura)
Tako vemo, da je vsota vseh toplotnih energij nič.
O občutna toplota povezan je s temperaturnimi nihanji teles. Izračuna se po naslednji formuli:
Q = m. ç. Δθ
Kje,
V: količina občutne toplote (apno ali J)
m: telesna masa (g ali kg)
ç: specifična toplota snovi (kal / g ° C ali J / Kg ° C)
Δθ: sprememba temperature (° C ali K)
Preberite tudi oKalorimetrijainToplota in temperatura.
Vaje sprejemnega izpita s povratnimi informacijami
1. (Mackenzie) Ko zmešamo 1,0 kg vode (občutljiva specifična toplota = 1,0 cal / g ° C) pri 70 ° C in 2,0 kg vode pri 10 ° C, dobimo 3,0 kg vode pri:
a) 10 ° C
b) 20 ° C
c) 30 ° C
d) 40 ° C
e) 50 ° C
Alternativa c) 30 ° C
2. (UFP-RS) Upoštevajte naslednje trditve:
JAZ. Ko sta dve telesi v toplotnem ravnovesju, imata oba enako toploto.
II. Ko sta dve telesi v toplotnem ravnovesju, imata obe enako temperaturo.
III. Toplota je prenos temperature iz enega telesa v drugo.
IV. Toplota je oblika energije v tranzitu.
Iz zgornjih izjav lahko rečemo, da:
a) I, II, III in IV so pravilni
b) I, II, III so pravilni
c) I, II in IV so pravilni
d) II in IV sta pravilna
e) II in III sta pravilna
Alternativa d) II in IV sta pravilni
3. (FATEC-SP) Sistem A je v toplotnem ravnotežju z drugim B, ta pa ni v toplotnem ravnovesju z drugim C. Torej lahko rečemo, da:
a) sistema A in C imata enako količino toplote.
b) temperatura A se razlikuje od temperature B.
c) sistema A in B imata enako temperaturo.
d) temperatura B se razlikuje od temperature C, lahko pa ima C enako temperaturo kot v sistemu A.
e) nič od navedenega.
Alternativa c) sistema A in B imata enako temperaturo.
4. (UFV-MG) Ko sta dve telesi iz različnih materialov v toplotnem ravnovesju, izolirani od okolja, lahko rečemo, da:
a) najbolj vroča je tista z najmanjšo maso.
b) kljub stiku se njihove temperature ne spreminjajo.
c) najbolj vroče zagotavlja toploto najhladnejšim.
d) najhladnejši zagotavlja toploto najbolj vročim
e) njihove temperature so odvisne od njihove gostote.
Alternativa b) kljub stiku se njihove temperature ne spreminjajo.
5. (UFScar-SP) Dve telesi A in B z masama mTHE vB, so sprva pri temperaturah tTHE in tiBoziroma s tTHE tB. V danem trenutku se privedejo v toplotni stik. Po doseganju toplotnega ravnovesja bomo imeli:
a) t'a> t'b
b) t’a c) t’a = t’b
d) n.d.a.
Alternativa c) t’a = t’b
Glej tudi definicijoRavnotežje v fiziki.
