Co to jest zasada termodynamiki Zerotha?

The zerowe prawo termodynamiki stwierdza, że ​​jeśli oba systemy są w równowadze termicznej z trzecim układem, wówczas pierwsze dwa układy również są ze sobą w równowadze termicznej.

Kluczowe rzeczy na wynos: Zeroth Law of Thermodynamics

  • The zerowe prawo termodynamiki jest jedną z czterech praw termodynamiki, która stwierdza, że ​​jeśli dwa układy są w równowadze termicznej z trzecim układem, to są one w równowadze termicznej ze sobą.
  • Termodynamika jest studium zależności między ciepłem, temperaturą, pracą i energią.
  • Najogólniej równowaga odnosi się do stanu równowagi, który nie zmienia się ogólnie z czasem.
  • Równowaga termiczna odnosi się do sytuacji, w której dwa obiekty, które mogą przenosić ciepło do siebie, pozostają w czasie w stałej temperaturze.

Zrozumienie termodynamiki

Termodynamika to badanie zależności między temperaturą, temperaturą, praca- który jest wykonywany, gdy: siła zastosowane do obiektu powoduje, że obiekt się porusza - i energia, który występuje w wielu formach i jest zdefiniowany jako

instagram viewer
Pojemność wykonywać pracę. Czwórka prawa termodynamiki opisać, w jaki sposób podstawowe fizyczne wielkości temperatury, energii i entropii zmieniają się w różnych sytuacjach.

Jako przykład termodynamiki w działaniu, umieszczenie garnka z wodą na ogrzewanym piecu spowoduje jego podgrzanie, ponieważ ciepło jest przekazywane do garnka z pieca. To z kolei powoduje odbijanie się cząsteczek wody w doniczce. Szybszy ruch tych cząsteczek obserwuje się jako cieplejszą wodę.

Gdyby piec nie był gorący, nie przekazałby żadnej energii cieplnej do garnka; dlatego cząsteczki wody nie mogłyby zacząć się poruszać szybciej, a naczynie z wodą nie rozgrzałoby się.

Termodynamika pojawiły się w 19th wiek, kiedy naukowcy budowali i ulepszali silniki parowe, które wykorzystują parę wodną do poruszania obiektu, takiego jak pociąg.

Zrozumienie równowagi

Najogólniej równowaga odnosi się do stanu równowagi, który się nie zmienia ogólny z czasem. Nie oznacza to, że nic się nie dzieje; raczej, że dwa wpływy lub siły równoważą się.

Weźmy na przykład ciężar zawieszony na sznurku przymocowanym do sufitu. Początkowo oba są w równowadze ze sobą, a sznurek nie pęka. Jeśli jednak do sznurka zostanie przywiązany większy ciężar, sznurek zostanie pociągnięty w dół i może ostatecznie pęknąć, ponieważ nie będą one już w równowadze.

Równowaga termiczna

Równowaga termiczna odnosi się do sytuacji, w której dwa obiekty, które mogą przenosić ciepło do siebie, pozostają w czasie w stałej temperaturze. Ciepło można przenosić na kilka sposobów, w tym jeśli przedmioty stykają się ze sobą lub jeśli promieniuje ciepło ze źródła takiego jak lampa lub słońce. Dwa obiekty nie są w równowadze termicznej, jeśli ogólna temperatura zmienia się w czasie, ale mogą zbliżyć się do równowagi termicznej, gdy obiekt cieplejszy przenosi ciepło do chłodniejszego.

Rozważmy na przykład zimniejszy przedmiot dotykający cieplejszego przedmiotu - jak lód, który został upuszczony w gorącej filiżance kawy. Po pewnym czasie lód (później woda) i kawa osiągną pewną temperaturę, która jest pomiędzy temperaturą lodu i kawy. Chociaż dwa obiekty na początku nie były w równowadze termicznej, to jednak podejście- i ostatecznie osiągnąć - równowagę termiczną, temperaturę pomiędzy temperaturą gorącą a zimną.

Co to jest zasada termodynamiki Zerotha?

The zerowe prawo termodynamiki jest jedną z czterech praw termodynamiki, która stwierdza, że ​​jeśli dwa układy są w równowadze termicznej z trzecim układem, to są one w równowadze termicznej ze sobą. Jak widać z powyższego rozdziału dotyczącego równowagi termicznej, te trzy obiekty osiągną tę samą temperaturę.

Zastosowania Zerotha prawa termodynamiki

Zerowe prawo termodynamiki jest widoczne w wielu codziennych sytuacjach.

  • The termometr może być najbardziej znanym przykładem działania zerowego prawa w akcji. Powiedzmy na przykład, że termostat w sypialni ma 67 stopni Fahrenheita. Oznacza to, że termostat jest w równowadze termicznej z sypialnią. Jednak ze względu na zerowe prawo termodynamiki można założyć, że zarówno pomieszczenie, jak i inne przedmioty w pokoju (powiedzmy zegar wiszący w ścianie) mają również 67 stopni Fahrenheita.
  • Podobnie jak w powyższym przykładzie, jeśli weźmiesz szklankę wody z lodem i szklankę gorącej wody i umieścisz je w kuchni na blacie przez kilka godzin, ostatecznie osiągną równowagę termiczną z pokojem, a wszystkie 3 osiągną to samo temperatura.
  • Jeśli umieścisz paczkę mięsa w zamrażarce i zostawisz ją na noc, zakładasz, że mięso osiągnęło tę samą temperaturę co zamrażarka i inne przedmioty w zamrażarce.
instagram story viewer