Termisk jämvikt händer när två kroppar - initialt vid olika temperaturer - komma i kontakt och efter en värmeöverföringsprocess, uppnår samma temperatur.
Värme, namnet på termisk energi i fysik, överförs alltid från den hetaste kroppen till den kallaste kroppen, och när kropparna når samma temperatur upphängs värmeflödet mellan dem.
Om det inte sker något värmeväxling med miljön, är mängden värme som en kropp förlorar lika med mängden värme som absorberas av den andra.
Bild: illustration av två kroppar i termisk jämvikt efter kontakt.
Detsamma kan hända med en kropp vars delar har olika temperaturer. När hela kroppen når samma temperatur kommer den att vara i termisk jämvikt.
Värme
I vardagsspråket är ordet värme relaterat till känslan i vår kropp när temperaturen är hög. I fysik är innebörden av värme annorlunda. Värmen, i detta fall, är termisk energi i rörelse.
Kroppar består av partiklar och värme bestäms av graden av omrörning av dessa partiklar. Det vill säga ju större agitering av dess molekyler, desto större termisk energi eller värme.
Värme mäts i joule (J) eller kalori (lime). Kalori är den mängd energi som behövs för att höja med 1 ° C, 1 g vatten. Förhållandet mellan dessa måttenheter är: 1 kal = 4,186 j.
Hur händer termisk jämvikt?
När två kroppar har olika temperatur har deras molekyler olika grad av agitation. Molekylerna i kroppen med högre temperatur är mer upprörda och den lägre temperaturen mindre upprörda.
När de kommer i kontakt kommer kroppen med den högsta temperaturen att överföra termisk energi till den andra tills båda når samma temperatur, vilket kallas termisk jämvikt. För att göra det lättare, låt oss tänka på ett exempel:
För att göra gelatin måste du blanda pulvret i kokande vatten och sedan lägga samma mängd vatten vid rumstemperatur. Vatten som är vid 100 ° C kommer i kontakt med vatten vid rumstemperatur och överför värme tills all vätska i behållaren har samma temperatur.
Om det inte förekommit något värmeväxling med miljön skulle den slutliga temperaturen vara exakt genomsnittet för de två temperaturerna. Se exemplet:
Vatten vid 100 ° C + Vatten vid 25 ° C = 125 ° C
Detta värde dividerat med 2 skulle vara lika med 62,5 °. Eftersom blandningen tappar energi till miljön kommer denna temperatur i praktiken att vara lite lägre.
termometern
När vi behöver mäta kroppstemperaturen använder vi en termometer. Den här enheten berättar temperaturen med den termodynamiska balansen mellan kroppen och termometern.
När termometern når samma temperatur som vår kropp slutar den att överföra värme och i vissa fall piper den för att meddela att flödet har stoppat. Och så vet vi om vi har feber eller inte.
veta mer om specifik värme och temperatur.
Sätt för värmeöverföring
Energi i form av värme kan överföras från en kropp till en annan på tre sätt: ledning, konvektion och strålning.
Körning
Ledning sker när energi överförs från molekyl till molekyl. Molekyler med större agitation kommer i kontakt med molekyler med mindre agitation och ökar deras rörelsehastighet.
Om du håller en metallsked i ena änden och vidrör den andra änden mot elden, kan du på några ögonblick bränna handen. Detta beror på att molekylerna som rörs om av eld får de andra molekylerna att röras, vilket ger värmeenergi till allt bestick - vilket ökar dess temperatur.
Konvektion
Konvektion sker med gasformiga eller flytande ämnen som överför värme genom strömmar. cirkulära former som bildas på grund av skillnaden i densitet hos de varma och kalla delarna av a ämne.
Detta är fallet med en grytvärmevatten. Den del av vattnet som är närmast elden värms upp först, eftersom tätheten av varmt vatten är lägre, det kommer att stiga i pannan och den kallaste delen av vattnet kommer att gå ner och bilda en cirkulär ström på konvektion.
Bestrålning
Vid bestrålning är det inte nödvändigt att det finns kontakt mellan kroppar för att energin ska kunna föröka sig, vilket sker vid ledning eller konvektion. I detta fall förökas termisk energi från en kropp till en annan av elektromagnetiska vågor. Kroppen som tar emot värme kallas mottagaren och den som avger kallas sändaren.
Det är så solen värmer planeten Jorden. Som vi vet är solen väldigt långt från jorden, det vill säga det finns ingen kontakt. Värmen som når jorden och garanterar liv på planeten överförs genom strålning genom elektromagnetiska vågor.
Se även innebörden av värme och Värmeenergi.
