熱平衡とは何か、それが何で構成されているか、そしてその式は何であるかを説明します。また、熱力学のゼロ法則と例。
一定時間後、接触している2つの物体は同じ温度に達します。熱平衡とは何ですか?
の物理的、熱平衡は、一方から他方への熱伝達により、接触している、または導電性表面によって分離されている2つの物体が最初は異なる温度に等しい状態と呼ばれます。
2つのオブジェクトが接触している場合、一方が他方よりも高温になると、時間が経つにつれて両方が同じ温度に達する傾向があり、 熱 他のオブジェクトに向かって、今後、それらは熱平衡を維持します。 温度 絶え間ない。
熱平衡とは何ですか?
熱平衡状態は、運動エネルギーが両方の物体で等しいときに発生します。この現象は、物体の温度が直接関係していることを理解して、微視的に説明することができます 運動エネルギー あなたの平均粒子、 なれ原子, 分子、または考慮すべきもの。この平均は、物理学で一般に「内部エネルギー」と呼ばれるものであるため、運動エネルギーが高いほど、内部エネルギーが高くなり、システムの温度が高くなります。
接触している2つの物体は、時間の経過とともにエネルギーを交換します。したがって、両方の物体の運動エネルギーが等しいときに熱平衡点に到達し、その結果、両方の物体が同じ量の内部エネルギー、したがって温度を備えた単一の熱力学系として動作し始めます。
熱平衡式
熱平衡の表現には、2つの物体間の温度差の計算が含まれるため、それらが交換する熱量(Q)を決定する必要があります。
これは、式Q = mを使用して決定されます。西暦Δt、ここでmは質量 体の、Cesu比熱 cal / gr°Cで表され、Δtは温度変化です。つまり、Δt= tf --ti、最終時間から初期時間を引いたものです。
各ボディの熱Qが計算されると、ボディ1とボディ2の間の温度が等しくなると熱平衡が発生することを知って、それらを比較できます。熱平衡に達するには、最も冷たいボディが獲得する熱が1つです。最も熱い体が失われるので、Q1 = Q2、つまり、得られた熱=失われた熱。
熱力学のゼロ法則
熱力学のゼロ法則は次のように表すことができます。A= CおよびB = Cの場合、A = B。この原理は、1931年にR. H.Fowlerによって次のように表現されたいわゆる熱力学のゼロ法則で表現されています。 システム、これをCと呼びます。この場合、AとBも互いに熱平衡状態にあります。」
つまり、A = CおよびB = Cの場合、A = Bです。
熱力学の数学的定式化を中心としたこの原理のおかげで、マクスウェルがこのように言葉で表現したものが知られています:「すべての熱は同じタイプです」。
熱平衡の例
熱平衡の簡単な例を次に示します。