Шта је топлотна равнотежа? Формула, пример и вежбе

Термичка равнотежа, која се назива и термодинамичка равнотежа, је када два тела или супстанце дођу до исте температуре.

Овај концепт термодинамике повезан је са спонтаним преносом топлоте (топлотне енергије) који се јавља између два тела у контакту.

У овом процесу топлије тело преноси топлоту хладнијем телу док оба не буду на истој температури.

шема преноса топлоте

Размена енергије између два тела (топлотна енергија) резултира губитком топлотне енергије из топлијег тела и добитком енергије из хладнијег тела.

Пример

Као пример можемо поменути мешавину вруће кафе са хладним млеком. Иако имају различите почетне температуре, за кратко време најтоплије тело (кафа) преноси топлотну енергију на оно најхладније (млеко). Тако смеша постаје млака као резултат термичке равнотеже.

Под претпоставком да је кафа била на 50 ° Ц, а млеко на 20 ° Ц, топлотна равнотежа се постиже када су обе на 35 ° Ц.

ширење топлоте

Важно је напоменути да је топлота размена енергије и да се њен пренос може одвијати на три начина:

• топлотна проводљивост: повећање кинетичке енергије;
• термичка конвекција: стварање конвекционих струја;
• термичко зрачење: помоћу електромагнетних таласа.

Врсте ширења топлоте

Опширније: ширење топлоте.

Формула

За израчунавање топлотне равнотеже користи се следећа формула:

К₁ + К₂ + К₃... = 0 или ΣК = 0

Бити,

К: количина топлоте (телесна температура)

Дакле, знамо да је збир свих топлотних енергија нула.

О. осетна топлота везан је за температурну варијацију тела. Израчунава се према следећој формули:

К = м. ц. Δθ

Где,

К: количина осетљиве топлоте (креч или Ј)
м: телесна маса (г или кг)
ц: специфична топлота супстанце (кал / г ° Ц или Ј / Кг ° Ц)
Δθ: варијација температуре (° Ц или К)

Такође прочитајте оКалориметријаиТоплота и температура.

Вежбе пријемног испита са повратним информацијама

1. (Мацкензие) Када помешамо 1,0 кг воде (осетљива специфична топлота = 1,0 кал / г ° Ц) на 70 ° Ц са 2,0 кг воде на 10 ° Ц, добијамо 3,0 кг воде на:

а) 10 ° Ц
б) 20 ° Ц
в) 30 ° Ц
г) 40 ° Ц
е) 50 ° Ц

Погледајте одговор

Алтернатива в) 30 ° Ц.

2. (УФП-РС) Размотрите следеће изјаве:

И. Када су два тела у топлотној равнотежи, оба имају исту количину топлоте.
ИИ. Када су два тела у топлотној равнотежи, оба имају исту температуру.
ИИИ. Топлота је пренос температуре са једног тела на друго.
ИВ Топлота је облик енергије у транзиту.

Из горњих изјава може се рећи да:

а) И, ИИ, ИИИ и ИВ су тачни
б) И, ИИ, ИИИ су тачни
в) И, ИИ и ИВ су тачни
г) ИИ и ИВ су тачни
д) ИИ и ИИИ су тачни

Погледајте одговор

Алтернатива г) ИИ и ИВ су тачне

3. (ФАТЕЦ-СП) Систем А је у топлотној равнотежи са другим Б, а овај није у топлотној равнотежи са другим Ц. Дакле, можемо рећи да:

а) системи А и Ц имају исту количину топлоте.
б) температура А се разликује од температуре Б.
в) системи А и Б имају исту температуру.
г) температура Б се разликује од температуре Ц, али Ц може имати исту температуру као у систему А.
д) ништа од наведеног.

Погледајте одговор

Алтернатива в) системи А и Б имају исту температуру.

4. (УФВ-МГ) Када су два тела различитих материјала у топлотној равнотежи, изолована од околине, може се рећи да:

а) најтоплији је онај са најмањом масом.
б) упркос контакту, њихове температуре се не разликују.
в) најтоплији пружа топлоту најхладнијим.
г) најхладнији пружа топлоту најтоплијим
д) њихове температуре зависе од њихове густине.

Погледајте одговор

Алтернатива б) упркос контакту, њихове температуре се не разликују.

5. (УФСцар-СП) Два тела А и Б, масе м_ТХЕ у_Б., су у почетку на температурама т_ТХЕ и ви_Б., односно са т_ТХЕ т_Б.. У датом тренутку се доводе у топлотни контакт. Након постизања топлотне равнотеже, имаћемо:

а) т’а> т’б
б) т’а ц) т’а = т’б
г) н.д.а.

Погледајте одговор

Алтернатива в) т’а = т’б

Такође погледајте дефиницијуРавнотежа у физици.