• Шта је топлотна равнотежа?
• Шта је топлотна равнотежа?
• Формула топлотне равнотеже
• Нулти закон термодинамике
• Примери топлотне равнотеже

Објашњавамо шта је топлотна равнотежа, од чега се састоји и која је њена формула. Такође, нулти закон термодинамике и примери.

После одређеног времена, два предмета у контакту ће достићи исту температуру.

Шта је топлотна равнотежа?

Инфизички, Топлотна равнотежа се назива стање у којем два тела у додиру, или одвојена проводном површином, изједначавају своје почетно различите температуре, услед преноса топлоте са једног на друго.

Ако имамо два објекта у контакту, један топлији од другог, како време пролази, оба ће тежити да достигну исту температуру и, ако нема преноса топлота према другим објектима, од сада ће одржавати топлотну равнотежу, односно а температура константан.

Шта је топлотна равнотежа?

Стање топлотне равнотеже настаје када је кинетичка енергија једнака у оба тела.

Овај феномен се може објаснити микроскопски, схватајући да је температура објеката директно повезана са Кинетичке енергије просек вашегчестице, беатоми, молекуле, или оне које треба узети у обзир. Овај просек је оно што се у физици обично назива „унутрашња енергија“, тако да што је већа кинетичка енергија, већа је унутрашња енергија и виша температура система.

Два тела у контакту размењују енергију како време пролази. И тако, тачка топлотне равнотеже се постиже када је кинетичка енергија оба тела једнака, тако да оба тела почињу да функционишу као јединствен термодинамички систем, опремљен истом количином унутрашње енергије, а самим тим и температуром.

Формула топлотне равнотеже

Израз топлотне равнотеже подразумева израчунавање температурне разлике између два тела, па се мора одредити количина топлоте (К) коју размењују.

Ово се одређује помоћу формуле К = м. Це. Δт, где ће м битимаса тела, Це суспецифична топлота изражено у цал / гр ° Ц, а Δт је варијација температуре, односно: Δт = тф - ти, коначно време минус почетно време.

Када се израчуна топлота К за свако тело, можемо их упоредити знајући да се топлотна равнотежа јавља у једнакости температура између тела 1 и тела 2. Да би се постигла топлотна равнотежа, топлота коју добије најхладније тело је да најтоплије тело губи, па је К1 = К2, односно добијена топлота = изгубљена топлота.

Нулти закон термодинамике

Нулти закон термодинамике може се изразити као: ако је А = Ц и Б = Ц, онда је А = Б.

Овај принцип је изражен у такозваном нултом закону термодинамике, који је 1931. године изразио Р. Х. Фовлер на следећи начин: „Ако се два система А и Б нађу, сваки посебно, у топлотној равнотежи са трећим систем, које ћемо назвати Ц, тада су А и Б такође у топлотној равнотежи једно са другим.

То јест: ако је А = Ц и Б = Ц, онда је А = Б.

Захваљујући овом принципу, усредсређеном на математичку формулацију термодинамике, познато је шта је Максвел изразио речима на овај начин: „Сва топлота је истог типа“.

Примери топлотне равнотеже

Ево неколико једноставних примера топлотне равнотеже:

• Када уђемо у топлу просторију, опажамо топлинуваздух одмах али с обзиром на маргину одвременске прилике, наше тело ће размењивати топлоту са ваздухом и са њим ће ући у топлотну равнотежу, па ћемо престати да опажамо разлику у температури.
• Ако стаклену посуду са хладном водом унесемо у већу са кључалом водом, топлотни ток између њих ће хладити топлу воду и загревати хладну, све док се не постигне средњи ниво термичке равнотеже.
• Производи које имамо у нашем кухињском замрзивачу су у топлотној равнотежи у односу на смрзнути ваздух између њих, тако да сви деле исту температуру.