A Ničelni zakon termodinamike je zakon, ki je sodeloval pri konceptualizaciji veličine temperaturo in pri razvoju termometrov, ki temelji na njegovih študijah o toplotno ravnotežje med različnimi telesi.
Preberite tudi: Kaj je toplota?
Teme tega članka
- 1 - Kaj pravi ničelni zakon termodinamike?
- 2 - Kaj je namen ničelnega zakona termodinamike?
- 3 - Ničelni zakon termodinamike in termometri
-
4 - Kaj so termometrične lestvice?
- → Video lekcija o pretvorbi med termometričnimi lestvicami
- 5 - Rešene vaje o ničelnem zakonu termodinamike
O Kaj pravi ničelni zakon termodinamike?
Ničelni zakon termodinamike je zakon, ki je podlaga za Termodinamika za prispevek k definiciji fizikalne količine temperature, ki je bistvena za razumevanje prvi in drugi zakoni termodinamike. Zaradi tega in ker je bil njegov razvoj pozneje kot prva dva zakona, ga je fizik Ralph H poimenoval Zakon nič. Fowler (1889-1944).
Ona lahko navedemo kot:
"Če sta dve telesi A in B ločeno v toplotnem ravnovesju s tretjim telesom, potem sta A in B med seboj v toplotnem ravnovesju."
Iz te izjave ničelnega zakona je mogoče razumeti, da imata dve telesi enako temperaturo kot tretje telo, potem bodo vsi imeli enako temperaturo, potem pa bodo v toplotnem ravnovesju, v katerem ni pretoka toplote iz enega telesa v drugo. drugo.
Čemu je namenjen ničelni zakon termodinamike?
Ničelni zakon termodinamike je pomemben, ker opredeljuje fizikalna količina temperaturo, kar je omogočilo izdelavo termometrov. Opazimo ga lahko v situacijah, ki se nanašajo na toplotno ravnovesje med telesi, na primer: pri mešanju vode pri različnih temperaturah bo prišlo do izmenjave toplote, dokler vode dosežejo enako temperaturo, pri vstopu v vodo z višjo ali hladnejšo temperaturo pa se telo v kratkem času navadi na temperaturo zaradi izmenjav toplota.
Ne nehaj zdaj... Po reklami je več ;)
Ničelni zakon termodinamike in termometri
Ničelni zakon termodinamike je prispeval k razvoju termometri, ki so naprave za merjenje temperature katerega koli telesa, živega ali ne.
Trenutno obstajajo tri vrste termometrov, ki se razlikujejo po sestavi in delovanju:
analogi: spojine iz Merkur;
Digitalno: tvori ga elektronska komponenta na konici, ki je občutljiva na temperaturo;
infrardeči digitalni: tvorijo jih infrardeči senzorji, merijo temperaturo, ne da bi se morali dotikati teles.
Preberite tudi: Kakšna je razlika med temperaturo in toploto?
Kaj so termometrične lestvice?
Za termometrične lestviceso predstavitve temperatur v različnih lestvicah, pri čemer so najpogosteje uporabljene lestvice Celzija, Fahrenheita in Kelvina. Spodaj imamo primerjavo med vrednostmi ekvivalentnih temperatur v teh termometričnih lestvicah:
Da bi našli temperaturno enakovrednost na različnih termometričnih lestvicah, izmerjene vrednosti temperatur v vrelišča in tališča vode so označena in primerjana s tretjo točko, ki jo želimo vedeti temperatura. Za to, bil jerazvili formulo enakosti med različnimi termometričnimi lestvicami:
\(\frac{T_C}5=\frac{T_F-32}9=\frac{T_K-273}5\)
\(T_C\) je temperatura na Celzijevi lestvici, merjena v \([°C]\)
\(T_F\) je temperatura na Fahrenheitovi lestvici, merjena v \([°F ]\)
\(T_K\) je temperatura na Kelvinovi lestvici, merjena v \([K]\)
→ Video lekcija o pretvorbi med termometričnimi lestvicami
Rešene vaje o ničelnem zakonu termodinamike
Vprašanje 1
(Pomorščakov vajenec) Tri živosrebrne termometre postavimo v isto tekočino in, ko dosežemo toplotno ravnovesje, merilnik na Celzijevi lestvici zabeleži 45ºC. Katere vrednosti bi morali beležiti termometri, razdeljeni na Kelvinovo oziroma Fahrenheitovo lestvico?
a) 218 K in 113 °F
b) 318 K in 113 °F
c) 318 K in 223 °F
d) 588 K in 313 °F
e) 628 K in 423 °F
Resolucija:
Alternativa B. Najprej pretvorimo temperaturo v Celzijevi lestvici v temperaturo v Kelvinovi lestvici z uporabo formule, ki ju povezuje:
\(\frac{T_C}5=\frac{T_K-273}5\)
\(TC=TK-273\)
\(45=TK-273\)
\(TK=273+45\)
\(TK=318\ K\)
Nato bomo temperaturo v Celzijevi lestvici pretvorili v temperaturo v Fahrenheitovi lestvici z uporabo formule, ki ju povezuje:
\(\frac{T_C}5=\frac{T_F-32}9\)
\(\frac{45}5=\frac{T_F-32}9\)
\(9=\frac{T_F-32}9\)
\(9\cdot9=TF-32\)
\(81=TF-32\)
\(TF=81+32\)
\(TF=113\ ℉\)
vprašanje 2
(UERJ) Razmislite o štirih objektih A, B, C in D. Ugotovljeno je bilo, da sta A in B med seboj v toplotnem ravnovesju. Enako za C in D. Vendar A in C med seboj nista v toplotnem ravnovesju. Lahko sklepamo, da:
a) B in D imata isto temperaturo.
b) B in D sta lahko v toplotnem ravnovesju, lahko pa tudi ne.
c) B in D ne moreta biti pri isti temperaturi.
d) Ničelni zakon termodinamike v tem primeru ne velja, ker gre za več kot tri objekte.
e) A, B, C in D imajo enako temperaturo.
Resolucija:
Alternativa C. Ker sta telesi A in B v toplotnem ravnotežju, sta v ravnotežju tudi telesi C in D, telesi A in C pa ne. v termičnem ravnovesju, potem po ničelnem zakonu termodinamike telesi B in D ne moreta biti v ravnovesju termični.
Avtor: Pamella Raphaella Melo
Učiteljica fizike
Bi se radi sklicevali na to besedilo v šolskem ali akademskem delu? poglej:
MELO, Pamela Raphaella. "Ničelni zakon termodinamike"; Brazilska šola. Na voljo v: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/lei-zero-da-termodinamica.htm. Dostopan 4. avgusta 2023.
Ali poznate enačbo pretvorbe med termometričnimi lestvicami? Ali veste, kako je zgrajen termometer? Kliknite tukaj, če želite videti to in še veliko več!
Entropija sistema ni nič drugega kot merilo njegove stopnje neorganiziranosti. Iz koncepta entropije je mogoče oblikovati drugi zakon.
Kliknite in spoznajte tri termometrične lestvice, ki se uporabljajo za določanje temperature, in se naučite, kako pretvoriti eno lestvico v drugo.
Dostopite do besedila in spoznajte definicijo prvega zakona termodinamike, poglejte, katere so formule, ki jih ta zakon uporablja, in preverite rešene vaje na to temo.
Kliknite, če želite izvedeti vse o tretjem zakonu termodinamike. Tukaj preverite, kaj je, njegova formula, uporaba, kako je nastal in še veliko več.
Zgroziti se
Sleng, prirejen iz angleščine, se uporablja za označevanje nekoga, ki velja za neokusnega, sramotnega, zastarelega in iz mode.
Nevrodiverziteta
Izraz, ki ga je skovala Judy Singer, se uporablja za opis najrazličnejših načinov obnašanja človeškega uma.
PL lažnih novic
Znan tudi kot PL2660, je predlog zakona, ki vzpostavlja mehanizme za regulacijo družbenih omrežij v Braziliji.
