Termal denge ne zaman gerçekleşir? iki beden - başlangıçta farklı sıcaklıklarda - temas halinde ve bir ısı transfer işleminden sonra, aynı sıcaklığa ulaşmak.
Fizikte termal enerjiye verilen isim olan ısı, her zaman en sıcak cisimden en soğuk cisme aktarılır ve cisimler aynı sıcaklığa ulaştığında aralarındaki ısı akışı durur.
Çevre ile ısı alışverişi yoksa, bir cismin kaybettiği ısı miktarı, diğerinin aldığı ısı miktarına eşittir.
Resim: temastan sonra termal dengede olan iki cismin çizimi.
Aynı şey, parçaları farklı sıcaklıklarda olan bir vücut için de olabilir. Tüm vücut aynı sıcaklığa ulaştığında, termal dengede olacaktır.
Sıcaklık
Günlük dilde ısı kelimesi, sıcaklık yüksek olduğunda vücudumuzdaki duyumla ilgilidir. Fizikte ısının anlamı farklıdır. Bu durumda ısı, hareket halindeki termal enerji.
Gövdeler parçacıklardan oluşur ve ısı, bu parçacıkların çalkalanma derecesine göre belirlenir. Yani, moleküllerinin çalkalanması ne kadar büyük olursa, termal enerji veya ısı o kadar büyük olur.
Isı ölçülür
joule (J) veya kalori (kireç). Kalori, 1°C, 1g su yükseltmek için gereken enerji miktarıdır. Bu ölçü birimleri arasındaki ilişki: 1 kal = 4.186 j.Termal denge nasıl olur?
İki cisim farklı sıcaklıklarda olduğunda, molekülleri farklı ajitasyon derecelerindedir. Daha yüksek sıcaklıktaki cismin molekülleri daha fazla çalkalanır ve düşük sıcaklıktaki daha az çalkalanır.
Temas ettiklerinde, sıcaklığı en yüksek olan vücut, her ikisi de termal denge dediğimiz aynı sıcaklığa ulaşana kadar termal enerjiyi diğerine aktaracaktır. Kolaylaştırmak için, bir örnek düşünelim:
Jelatin yapmak için tozu kaynar suda karıştırmanız ve ardından aynı miktarda suyu oda sıcaklığında koymanız gerekir. 100°C'deki su, oda sıcaklığındaki suyla temas edecek ve kaptaki tüm sıvı aynı sıcaklığa gelene kadar ısı transfer edecektir.
Ortamla ısı alışverişi olmasaydı, son sıcaklık tam olarak iki sıcaklığın ortalaması olurdu. Örneğe bakın:
100°C'de Su + 25°C'de Su = 125°C
2'ye bölünen bu değer 62,5 ° 'ye eşit olacaktır. Ancak karışım çevreye enerji kaybettiği için bu sıcaklık pratikte biraz daha düşük olacaktır.
termometre
Vücut ısısını ölçmemiz gerektiğinde termometre kullanırız. Bu cihaz bize vücut ve termometre arasındaki termodinamik denge ile sıcaklığı söyler.
Termometre vücudumuzla aynı sıcaklığa ulaştığında ısı transferini durdurur ve bazı durumlarda akışın durduğunu size bildirmek için bip sesi verir. Böylece ateşimizin olup olmadığını biliyoruz.
hakkında daha fazla bilgi özısı ve sıcaklık.
Isı iletim yolları
Isı biçimindeki enerji bir vücuttan diğerine üç şekilde iletilebilir: iletim, taşınım ve radyasyon.
Sürme
İletim, enerji molekülden moleküle aktarıldığında gerçekleşir. Daha fazla çalkalanan moleküller, daha az çalkantılı moleküllerle temasa geçerek hareket hızlarını arttırır.
Bir ucunda metal bir kaşık tutar ve diğer ucu ateşe dokunursanız, birkaç dakika içinde elinizi yakabilirsiniz. Bunun nedeni, ateşle karıştırılan moleküllerin diğer moleküllerin karıştırılmasına neden olması ve tüm çatal bıçak takımlarına termal enerji getirmesi ve sıcaklığını artırmasıdır.
Konveksiyon
Konveksiyon, ısıyı akımlar yoluyla aktaran gaz veya sıvı maddelerle gerçekleşir. Bir cismin sıcak ve soğuk kısımlarının yoğunluk farkı nedeniyle oluşan dairesel şekiller madde.
Bu, bir tencere ısıtma suyu durumudur. Sıcak suyun yoğunluğu az olduğundan suyun ateşe en yakın olan kısmı önce ısınacaktır. tavada yükselecek ve suyun en soğuk kısmı aşağı inecek, böylece dairesel bir akım oluşacaktır. konveksiyon.
Işınlama
Işınlamada, iletim veya konveksiyonda olduğu gibi enerjinin yayılması için cisimler arasında temas olması gerekli değildir. Bu durumda, termal enerji elektromanyetik dalgalar tarafından bir vücuttan diğerine yayılır. Isıyı alan cisme alıcı, yayan cisme emitör denir.
Güneş, Dünya gezegenini bu şekilde ısıtır. Bildiğimiz gibi güneş Dünya'dan çok uzak, yani temas yok. Dünya'ya ulaşan ve gezegendeki yaşamı garanti eden ısı, elektromanyetik dalgalar yoluyla radyasyon yoluyla iletilir.
Şuna da bakın: anlamı sıcaklık ve Termal enerji.
