Ποιος είναι ο μηδενικός νόμος της θερμοδυναμικής;

ο μηδενικό νόμο της θερμοδυναμικής δηλώνει ότι αν δύο συστήματα βρίσκονται σε θερμική ισορροπία με ένα τρίτο σύστημα, τότε τα δύο πρώτα συστήματα βρίσκονται σε θερμική ισορροπία μεταξύ τους.

Λέξεις κλειδιά: μηδενικός νόμος της θερμοδυναμικής

Θερμοδυναμική είναι η μελέτη της σχέσης μεταξύ θερμότητας, θερμοκρασίας, δουλειά-Που εκτελείται όταν α δύναμη που εφαρμόζεται σε ένα αντικείμενο προκαλεί το αντικείμενο να μετακινηθεί - και

Ως παράδειγμα της θερμοδυναμικής σε δράση, η τοποθέτηση ενός δοχείου νερού σε μια θερμαινόμενη σόμπα θα προκαλέσει τη θέρμανση της κατσαρόλας γιατί η θερμότητα μεταφέρεται στο δοχείο από τη σόμπα. Αυτό με τη σειρά του αναγκάζει τα μόρια του νερού να αναπηδήσουν γύρω στο δοχείο. Η ταχύτερη μετακίνηση αυτών των μορίων παρατηρείται ως θερμότερο νερό.

Αν η σόμπα δεν ήταν ζεστή, δεν θα είχε μεταφέρει καμία θερμική ενέργεια στο δοχείο. Έτσι, τα μόρια του νερού δεν θα μπορούσαν να έχουν αρχίσει να κινούνται ταχύτερα και η κατσαρόλα νερού δεν θα είχε θερμαίνει.

Θερμοδυναμική προέκυψε στις 19^th όταν οι επιστήμονες οικοδομούν και βελτιώνουν ατμομηχανές, οι οποίοι χρησιμοποιούν ατμό για να μεταφέρουν ένα αντικείμενο όπως ένα τρένο.

Γενικότερα, ισορροπία αναφέρεται σε μια ισορροπημένη κατάσταση που δεν αλλάζει Συνολικά με τον καιρό. Αυτό δεν σημαίνει ότι δεν συμβαίνει τίποτα. μάλλον, ότι δύο επιρροές ή δυνάμεις ισορροπούν ο ένας τον άλλο.

Εξετάστε, για παράδειγμα, ένα βάρος που κρέμεται από μια χορδή που συνδέεται με την οροφή. Στην αρχή, οι δύο βρίσκονται σε ισορροπία μεταξύ τους και η σειρά δεν σπάει. Εάν, όμως, προστεθεί μεγαλύτερο βάρος στο σπάγκο, η χορδή θα τραβηχτεί προς τα κάτω και ενδεχομένως θα σπάσει καθώς τα δύο δεν είναι πλέον σε ισορροπία.

Θερμική ισορροπία αναφέρεται στην κατάσταση όπου δύο αντικείμενα που μπορούν να μεταφέρουν τη θερμότητα μεταξύ τους παραμένουν σε σταθερή θερμοκρασία με την πάροδο του χρόνου. Η θερμότητα μπορεί να μεταφερθεί με διάφορους τρόπους, μεταξύ των οποίων και αν τα αντικείμενα έρχονται σε επαφή μεταξύ τους ή αν η θερμότητα εκπέμπεται από μια πηγή όπως μια λάμπα ή έναν ήλιο. Δύο αντικείμενα δεν βρίσκονται σε θερμική ισορροπία αν η συνολική θερμοκρασία αλλάζει με το χρόνο, αλλά μπορούν να προσεγγίσουν τη θερμική ισορροπία καθώς το θερμότερο αντικείμενο μεταφέρει θερμότητα στο ψυχρότερο.

Εξετάστε, για παράδειγμα, ένα ψυχρότερο αντικείμενο που αγγίζει έναν θερμότερο αντικειμενικό πάγο που έχει πέσει σε ένα ζεστό φλιτζάνι καφέ. Μετά από κάποιο χρονικό διάστημα, ο πάγος (αργότερα το νερό) και ο καφές θα φθάσουν σε μια ορισμένη θερμοκρασία που βρίσκεται μεταξύ του πάγου και του καφέ. Αν και τα δύο αντικείμενα δεν βρίσκονταν στην αρχή σε θερμική ισορροπία, αυτοί πλησιάζω-Και τελικά να φτάσει-θερμική ισορροπία, η θερμοκρασία μεταξύ των θερμών και χαμηλών θερμοκρασιών.

ο μηδενικό νόμο της θερμοδυναμικής είναι ένας από τους τέσσερις νόμους της θερμοδυναμικής, ο οποίος δηλώνει ότι αν δύο συστήματα βρίσκονται σε θερμική ισορροπία με ένα τρίτο σύστημα, τότε βρίσκονται σε θερμική ισορροπία μεταξύ τους. Όπως φαίνεται από το παραπάνω τμήμα σχετικά με τη θερμική ισορροπία, αυτά τα τρία αντικείμενα θα πλησιάσουν την ίδια θερμοκρασία.

Ο μηδενικός νόμος της θερμοδυναμικής παρατηρείται σε πολλές καθημερινές καταστάσεις.

• ο θερμόμετρο μπορεί να είναι το πιο γνωστό παράδειγμα του μηδενικού νόμου σε δράση. Για παράδειγμα, λέτε ότι ο θερμοστάτης στο υπνοδωμάτιό σας διαβάζει 67 βαθμούς Φαρενάιτ. Αυτό σημαίνει ότι ο θερμοστάτης βρίσκεται σε θερμική ισορροπία με την κρεβατοκάμαρά σας. Ωστόσο, λόγω του μηδενικού νόμου της θερμοδυναμικής, μπορείτε να υποθέσετε ότι τόσο το δωμάτιο όσο και άλλα αντικείμενα στο δωμάτιο (για παράδειγμα, ένα ρολόι που κρέμεται στον τοίχο) είναι επίσης σε 67 βαθμούς Φαρενάιτ.
• Παρόμοια με το παραπάνω παράδειγμα, εάν πάρετε ένα ποτήρι παγωμένο νερό και ένα ποτήρι ζεστό νερό και τα τοποθετήσετε στην κουζίνα countertop για λίγες ώρες, τελικά θα φθάσουν σε θερμική ισορροπία με το δωμάτιο, και οι τρεις θα φτάσουν στο ίδιο θερμοκρασία.
• Εάν τοποθετήσετε μια συσκευασία κρέατος στον καταψύκτη σας και αφήσετε τη νύχτα, υποθέτετε ότι το κρέας έχει φτάσει στην ίδια θερμοκρασία με τον καταψύκτη και τα άλλα αντικείμενα στην κατάψυξη.