Теплова рівновага, яку також називають термодинамічною рівновагою, це коли два тіла або речовини досягають однакова температура.
Це поняття термодинаміки пов’язане із спонтанним теплообміном (тепловою енергією), який відбувається між двома контактуючими тілами.
У цьому процесі тепліше тіло передає тепло охолоджуваному тілу, поки обидва не мають однакову температуру.
схема передачі тепла
Обмін енергією між двома тілами (теплова енергія) призводить до втрати теплової енергії від більш теплого тіла та збільшення енергії від охолоджуючого тіла.
Приклад
Як приклад можна назвати суміш гарячої кави з холодним молоком. Незважаючи на те, що вони мають різні початкові температури, за короткий час найгарячіше тіло (кава) передає теплову енергію найхолоднішому (молоко). Таким чином, суміш стає теплою в результаті теплової рівноваги.
Якщо припустити, що кава була при 50 ° C, а молоко при 20 ° C, теплова рівновага досягається, коли обидві знаходяться при 35 ° C.
поширення тепла
Важливо зазначити, що тепло - це обмін енергією, і його передача може відбуватися трьома способами:
- теплопровідність: збільшення кінетичної енергії;
- теплова конвекція: створення конвекційних струмів;
- термічне опромінення: за допомогою електромагнітних хвиль.
Види поширення тепла
Детальніше: поширення тепла.
Формула
Для розрахунку теплового балансу використовується наступна формула:
Питання1 + Q2 + Q3... = 0 або ΣQ = 0
Бути,
Питання: кількість тепла (температура тіла)
Таким чином, ми знаємо, що сума всіх теплових енергій дорівнює нулю.
О відчутне тепло це пов'язано з температурними коливаннями тіл. Він обчислюється за такою формулою:
Q = m. ç. Δθ
Де,
Питання: кількість чутливого тепла (вапно або Дж)
м: маса тіла (г або кг)
ç: питома теплоємність речовини (кал / г ° C або Дж / кг ° C)
Δθ: зміна температури (° C або K)
Також читайте проКалориметріяіТепло і температура.
Вправи з вступним іспитом із відгуками
1. (Маккензі) Коли ми змішуємо 1,0 кг води (чутлива питома температура = 1,0 кал / г ° C) при 70 ° C з 2,0 кг води при 10 ° C, ми отримуємо 3,0 кг води при:
а) 10 ° С
б) 20 ° С
в) 30 ° С
г) 40 ° С
д) 50 ° С
Альтернатива c) 30 ° C
2. (UFP-RS) Розглянемо такі твердження:
Я Коли два тіла перебувають у тепловій рівновазі, вони обидва мають однакову кількість тепла.
II. Коли два тіла перебувають у тепловій рівновазі, вони обидва мають однакову температуру.
III. Тепло - це перенесення температури від одного тіла до іншого.
IV. Тепло - це вид енергії в дорозі.
З наведених тверджень можна сказати, що:
а) I, II, III та IV правильні
б) I, II, III правильні
в) I, II та IV правильні
г) II та IV правильні
д) II і III правильні
Альтернатива г) ІІ та IV правильні
3. (FATEC-SP) Система A знаходиться в тепловій рівновазі з іншим B, а ця не знаходиться в тепловій рівновазі з іншим C. Отже, можна сказати, що:
а) системи А і С мають однакову кількість тепла.
б) температура A відрізняється від температури B.
в) системи А і В мають однакову температуру.
г) температура В відрізняється від температури С, але С може мати таку ж температуру, як і в системі А.
д) нічого з перерахованого.
Альтернатива в) системи А і В мають однакову температуру.
4. (UFV-MG) Коли два тіла з різних матеріалів знаходяться в тепловій рівновазі, ізольовані від навколишнього середовища, можна сказати, що:
а) найгарячішим є той, що має найменшу масу.
б) незважаючи на контакт, температура їх не змінюється.
в) найгарячіше забезпечує тепло найхолоднішим.
г) найхолодніший забезпечує тепло найбільш гарячим
д) їхні температури залежать від їх щільності.
Альтернатива б), незважаючи на контакт, температура їх не змінюється.
5. (UFScar-SP) Два тіла A і B з масами mTHE вB, спочатку при температурі tTHE і тиBвідповідно з tTHE тB. У певний момент вони приводяться в тепловий контакт. Після досягнення теплової рівноваги ми матимемо:
а) t’a> t’b
б) t’a c) t’a = t’b
г) n.d.a.
Альтернатива в) t’a = t’b
Див. Також визначенняБаланс у фізиці.
