А Нульовий закон термодинаміки це закон, який співпрацював у концептуалізації величі температура і в розробці термометрів, заснованих на його дослідженнях тепловий баланс між різними тілами.
Читайте також: Що таке тепло?
О Що говорить нульовий закон термодинаміки?
Нульовий закон термодинаміки - це закон, який лежить в основі Термодинаміка за внесок у визначення фізичної величини температури, яка є важливою для розуміння перший і другий закон термодинаміки. Через це, а також через те, що його розвиток відбувся пізніше, ніж перші два закони, фізик Ральф Х. назвав його Законом нуля. Фаулер (1889-1944).
вона можна стверджувати як:
«Якщо два тіла A і B окремо знаходяться в тепловій рівновазі з третім тілом, то A і B знаходяться в тепловій рівновазі одне з одним».
З цього твердження нульового закону можна зрозуміти, що якщо два тіла мають однакову температуру з третім тіла, то всі матимуть однакову температуру, перебуваючи тоді в тепловій рівновазі, при якій немає теплового потоку від одного тіла до іншого. інший.
Для чого потрібен нульовий закон термодинаміки?
Нульовий закон термодинаміки важливий, оскільки він визначає фізична величина температура, що дало можливість виготовляти термометри. Це можна спостерігати в ситуаціях, які стосуються теплової рівноваги між тілами, наприклад: при змішуванні води при різних температурах буде відбуватися теплообмін до тих пір, поки води досягають однакової температури, а при вході у воду з вищою або холоднішою температурою за короткий час організм звикне до температури завдяки обміну тепло.
Нульовий закон термодинаміки та термометри
Нульовий закон термодинаміки сприяв розвитку термометри, які є приладами, що використовуються для вимірювання температури будь-якого тіла, живого чи ні.
В даний час існує три типи термометрів, які відрізняються за своєю будовою і функціями:
аналоги: сполуки с Меркурій;
цифровий: утворений електронним компонентом на наконечнику, чутливим до температури;
інфрачервоний цифровий: утворені інфрачервоними датчиками, вони вимірюють температуру без необхідності торкатися до тіл.
Читайте також: Яка різниця між температурою і теплом?
Що таке термометричні шкали?
До термометричні вагиє представленнями температур у різних шкалах, найбільш використовуваними є шкали Цельсія, Фаренгейта та Кельвіна. Нижче наведено порівняння між значеннями еквівалентних температур у цих термометричних шкалах:
Щоб знайти еквівалентність температур за різними термометричними шкалами, виміряні значення температур у точки кипіння та плавлення води позначені та порівнюються з третьою точкою, про яку потрібно знати температура. Для того, він буврозробив формулу рівності між різними термометричними шкалами:
\(\frac{T_C}5=\frac{T_F-32}9=\frac{T_K-273}5\)
\(T_C\) це температура за шкалою Цельсія, виміряна в \([°C]\)
\(T_F\) це температура за шкалою Фаренгейта, виміряна в \([°F ]\)
\(T_K\) це температура за шкалою Кельвіна, виміряна в \([K]\)
→ Відеоурок з перетворення між термометричними шкалами
Вирішені вправи з нульового закону термодинаміки
питання 1
(Учень моряка) Три ртутні термометри поміщають в одну рідину і, досягнувши теплової рівноваги, градус за шкалою Цельсія реєструє 45ºC. Які значення мають реєструвати термометри, градуйовані відповідно за шкалою Кельвіна та Фаренгейта?
а) 218 К і 113 °F
b) 318 K і 113ºF
в) 318 К і 223 °F
d) 588 K і 313ºF
д) 628 К і 423 °F
роздільна здатність:
Альтернатива Б. Спочатку перетворимо температуру за шкалою Цельсія в температуру за шкалою Кельвіна за допомогою формули, яка їх пов’язує:
\(\frac{T_C}5=\frac{T_K-273}5\)
\(TC=TK-273\)
\(45=ТК-273\)
\(TK=273+45\)
\(TK=318\ K\)
Потім ми перетворимо температуру за шкалою Цельсія в температуру за шкалою Фаренгейта, використовуючи формулу, яка їх пов’язує:
\(\frac{T_C}5=\frac{T_F-32}9\)
\(\frac{45}5=\frac{T_F-32}9\)
\(9=\frac{T_F-32}9\)
\(9\cdot9=TF-32\)
\(81=TF-32\)
\(TF=81+32\)
\(TF=113\ ℉\)
питання 2
(UERJ) Розглянемо чотири об’єкти A, B, C і D. Було помічено, що А і В знаходяться в тепловій рівновазі один з одним. Те саме для C і D. Однак A і C не знаходяться в тепловій рівновазі один з одним. Можна зробити висновок, що:
а) B і D мають однакову температуру.
б) B і D можуть перебувати в тепловій рівновазі, але можуть і не бути.
в) B і D не можуть мати однакову температуру.
г) Нульовий закон термодинаміки в цьому випадку не застосовується, оскільки існує більше трьох об’єктів.
д) A, B, C і D мають однакову температуру.
роздільна здатність:
Альтернатива C. Оскільки тіла A і B перебувають у стані теплової рівноваги, тіла C і D також перебувають у рівновазі, а тіла A і C — ні. в тепловій рівновазі, то відповідно до нульового закону термодинаміки тіла B і D не можуть бути в рівновазі теплові.
Памелла Рафаелла Мело
Вчитель фізики
Джерело: Бразильська школа - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/lei-zero-da-termodinamica.htm