Нульовий закон термодинаміки - це той, який розглядає умови отримання двох тіл (A і B) тепловий баланс з третім тілом (С).
Термометр (тіло А), що контактує зі склянкою води (тіло В), і, з іншого боку, термометр, що контактує з чашкою, що містить воду і лід (тіло С), отримують однакову температуру.
Якщо A знаходиться в тепловій рівновазі з B, а якщо A знаходиться в тепловій рівновазі з C, то B знаходиться в тепловій рівновазі з C. Це трапляється, навіть якщо B і C не контактують.
Ось що відбувається, коли ми ставимо два тіла з різною температурою в контакт. Тепло - це енергія, що передається від тіла з найвищою температурою до тіла з найнижчою температурою.
Уявімо гарячу чашку кави. Ви поспішаєте взяти його, а потім вам потрібно охолонути, щоб не згоріти. Отже, додайте молоко в каву.
Температура кави (Т1) вище температури молока (T2), тобто Т1 > Т2.
Але зараз ми маємо каву з молоком, температура якого обумовлена контактом Т1 і Т2через деякий час призводить до T3, що означає, що воно досягло тепловий баланс. Тож ми маємо Т1 > Т3 > Т2.
На температуру впливає вид матеріалу, з якого він виготовлений. Іншими словами, температура залежить від теплопровідність, більший або менший на різних матеріалах.
Термометри були винайдені для правильного вимірювання температури, адже сенсорне сприйняття не було ефективним.
Існує три температурні шкали: Цельсій (° C), Кельвін (K) і Фаренгейт (° F). Дізнайтеся більше на Термометричні ваги.
Слід зазначити, що нульовий закон термодинаміки був постульований після перших законів термодинаміки, Перший закон термодинаміки та Другий закон термодинаміки.
Саме тому, що це було необхідно для розуміння цих законів, він отримав назву, що передувала їм.
Читайте також: Термодинаміка і Формули фізики.
Розв’язані вправи
1. (UNICAMP) Ефективна теплоізоляція - це постійний виклик, який потрібно подолати, щоб людина могла жити в екстремальних температурних умовах.
Для цього необхідне повне розуміння механізмів теплообміну. У кожній із ситуацій, описаних нижче, ви повинні розпізнати процес теплообміну.
Я Полки домашнього холодильника - це порожнисті сітки, що сприяють надходженню теплової енергії до морозильної камери для […]
II. Єдиним процесом теплообміну, який може відбуватися у вакуумі, є […].
II. У термосі між подвійними скляними стінками підтримується вакуум, щоб запобігти виходу або надходженню тепла через [….].
Для того, щоб теплообмінні процеси, які використовуються для правильного заповнення проміжків, є:
а) провідність, конвекція та випромінювання.
б) провідність, випромінювання та конвекція.
в) конвекція, провідність і випромінювання.
г) конвекція, випромінювання та провідність.
Альтернатива d: конвекція, випромінювання та провідність.
2. (VUNESP-UNESP) Зберігались дві однакові скляні чашки, що знаходяться в тепловій рівновазі із кімнатною температурою, одна в іншій, як показано на малюнку.
При спробі відключити їх одна людина не мала успіху. Щоб розділити їх, він вирішив застосувати свої знання з теплової фізики на практиці.
Відповідно до теплової фізики, єдиною процедурою, здатною розділити їх, є:
а) занурте чашку В у термічно збалансовану воду з кубиками льоду та наповніть чашку А водою кімнатної температури.
б) покладіть гарячої води (більше кімнатної температури) в чашку А.
в) занурте чашку В у крижану воду (нижче кімнатної температури) і залиште чашку А без рідини.
г) наповніть чашку А гарячою водою (вище кімнатної температури) і занурте чашку В у крижану воду (нижче кімнатної температури).
e) наповніть чашку A холодною водою (нижче кімнатної температури) і занурте чашку B у гарячу воду (вище кімнатної температури).
Альтернатива e: наповнити чашку A крижаною водою (нижче кімнатної температури) і занурити чашку B у гарячу воду (вище кімнатної температури).
Дивіться теж: Вправи з термодинаміки
