kesetimbangan termal

Fisik

2022

Kami menjelaskan apa itu kesetimbangan termal, terdiri dari apa dan apa rumusnya. Juga, hukum nol termodinamika dan contohnya.

Setelah waktu tertentu, dua benda yang bersentuhan akan mencapai suhu yang sama.

Apa itu kesetimbangan termal?

Difisik, Kesetimbangan termal disebut keadaan di mana dua benda yang bersentuhan, atau dipisahkan oleh permukaan konduksi, menyamakan suhu awalnya yang berbeda, karena perpindahan panas dari satu ke yang lain.

Jika kita memiliki dua benda yang bersentuhan, yang satu lebih panas dari yang lain, seiring berjalannya waktu keduanya akan cenderung mencapai suhu yang sama dan, jika tidak ada perpindahan panas terhadap benda lain, untuk selanjutnya mereka akan mempertahankan keseimbangan termal, yaitu, a suhu konstan.

Apa itu kesetimbangan termal?

Keadaan kesetimbangan termal terjadi ketika energi kinetik sama di kedua benda.

Fenomena ini dapat dijelaskan secara mikroskopis, memahami bahwa suhu benda berhubungan langsung dengan Energi kinetik rata-rata kamupartikel, menjadiatommolekul, atau yang harus dipertimbangkan. Rata-rata inilah yang biasa disebut "energi internal" dalam fisika, jadi semakin tinggi energi kinetik, semakin tinggi energi internal dan semakin tinggi suhu sistem.

Dua benda dalam kontak bertukar energi seiring berjalannya waktu. Dan dengan demikian, titik kesetimbangan termal tercapai ketika energi kinetik kedua benda sama, sehingga kedua benda mulai beroperasi sebagai sistem termodinamika tunggal, diberkahi dengan jumlah energi internal yang sama dan, oleh karena itu, suhu.

Rumus kesetimbangan termal

Ekspresi kesetimbangan termal melibatkan perhitungan perbedaan suhu antara dua benda, sehingga jumlah panas (Q) yang mereka tukar harus ditentukan.

Ini ditentukan dengan menggunakan rumus Q = m. Ce. t, di mana m akan menjadimassa tubuh, Ce supanas spesifik dinyatakan dalam kal / gr ° C, dan t adalah variasi suhu, yaitu: t = tf - ti, waktu akhir dikurangi waktu awal.

Setelah kalor Q untuk setiap benda telah dihitung, kita dapat membandingkannya dengan mengetahui bahwa kesetimbangan termal terjadi dalam persamaan suhu antara benda 1 dan benda 2. Untuk mencapai kesetimbangan termal, panas yang diperoleh benda terdingin adalah satu bahwa benda terpanas hilang, jadi Q1 = Q2, yaitu panas yang diperoleh = panas yang hilang.

Hukum nol termodinamika

Hukum nol termodinamika dapat dinyatakan sebagai: jika A = C dan B = C, maka A = B.

Prinsip ini dinyatakan dalam apa yang disebut Hukum Nol Termodinamika, yang diungkapkan pada tahun 1931 oleh R. H. Fowler sebagai berikut: “Jika dua sistem A dan B ditemukan, masing-masing secara terpisah, dalam kesetimbangan termal dengan sistem ketiga sistem, yang akan kita sebut C, maka A dan B juga berada dalam kesetimbangan termal satu sama lain ”.

Yaitu: jika A = C dan B = C, maka A = B.

Berkat prinsip ini, yang berpusat pada rumusan matematis termodinamika, diketahui apa yang diungkapkan Maxwell dengan kata-kata seperti ini: "Semua kalor berjenis sama."

Contoh kesetimbangan termal

Berikut adalah beberapa contoh sederhana dari kesetimbangan termal:

  • Ketika kita memasuki ruangan yang hangat, kita merasakan kehangatan dariudara segera tetapi diberi margin sebesarcuaca, tubuh kita akan bertukar panas dengan udara dan akan memasuki kesetimbangan termal dengannya, jadi kita akan berhenti merasakan perbedaan suhu.
  • Jika kita memasukkan wadah kaca berisi air dingin ke wadah yang lebih besar dengan air mendidih, aliran panas antara keduanya akan mendinginkan air panas dan memanaskan wadah dingin, hingga mencapai tingkat kesetimbangan termal menengah.
  • Produk yang kami miliki di freezer dapur kami berada dalam kesetimbangan termal sehubungan dengan udara beku di antara mereka, sehingga semuanya memiliki suhu yang sama.
!-- GDPR -->