열 평형

온도가 다른 두 물체가 접촉하면 더 뜨거운 물체는 온도가 낮은 물체에게 에너지의 일부를 포기하여 두 온도가 모두 같은 지점에 도달합니다.

이 상황은 열 평형, 그리고 그것은 정확히 처음에 다른 온도를 가진 두 물체의 온도가 같은 상태입니다. 온도가 균등 해지면 열 흐름이 중단됨, 그러면 평형 상황에 도달합니다.

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이론적으로 열 평형은 Zero Law 또는 열역학의 제로 원리즉, 두 개의 개별 시스템이 동시에 세 번째 시스템과 열 평형 상태에있는 경우 서로 열 평형 상태에 있음을 설명합니다. 이 법칙은 거시적 수준에서 평형 상태를 설명하는 물리학의 한 분야 인 열역학의 전체 분야의 기본입니다.

몸체 사이의 전달에서 교환되는 열량의 정량화를 일으키는 방정식은 다음과 같은 형식을 갖습니다.

Q = M * C * ΔT

Q는 열량으로 표시되는 열량, M은 연구중인 신체의 질량, C는 신체의 비열, ΔT는 온도 차이입니다.

안에 평형 상태, 질량 및 비열은 원래 값을 유지하지만 온도 차이는 0이됩니다. 온도 변화가없는 평형 상황이 정확하게 정의 되었기 때문입니다.

열 평형 아이디어에 대한 또 다른 중요한 방정식은 통합 시스템이 가질 온도를 표현하려는 방정식입니다. 온도 T1에있는 N1 입자 시스템이 온도 T2에있는 다른 N2 입자 시스템과 접촉 할 때 평형 온도는 다음 공식에 의해 얻어집니다.

(N1 * T1 + N2 * T2) / (N1 + N2).

이런 식으로, 두 하위 시스템에 동일한 양의 입자가 있으면 평형 온도가 평균으로 감소합니다. 두 초기 온도 사이. 이는 세 개 이상의 하위 시스템 간의 관계에 대해 일반화 할 수 있습니다.

다음은 열 평형이 발생하는 상황의 몇 가지 예입니다.

1. 온도계를 사용하여 체온을 측정하는 것은 그렇게 작동합니다. 온도의 정도를 진정으로 정량화하기 위해 온도계가 신체와 접촉해야하는 긴 시간은 열 평형에 도달하는 데 걸리는 시간 때문입니다.
2. ‘천연’으로 판매되는 제품은 냉장고를 통과했을 수도 있습니다. 그러나 냉장고 밖에서 얼마 후 자연 환경과 접촉하여 열 평형에 도달했습니다.
3. 바다와 극지에서 빙하의 영속성은 열 평형의 특별한 경우입니다. 정확히 말하면 지구 온난화에 대한 경고는 바다의 온도 상승과 많은 관련이 있으며 그 다음에는 많은 얼음이 녹는 열 평형과 관련이 있습니다.
4. 사람이 목욕을 마치면 몸이 뜨거운 물과 평형을 이루었 기 때문에 상대적으로 차갑고 이제는 환경과 평형을 이루어야합니다.
5. 커피 한 잔을 식히고 싶을 때 차가운 우유를 넣으십시오.
6. 버터와 같은 물질은 온도 변화에 매우 민감하며 자연 온도에서 환경과 매우 짧은 시간 동안 접촉하여 평형 상태가되어 녹습니다.
7. 차가운 난간에 손을 대면 한동안 손이 차가워집니다.
8. 아이스크림 1 킬로그램이 들어있는 항아리는 같은 아이스크림 1/4 킬로그램이 들어있는 다른 항아리보다 천천히 녹습니다. 이것은 질량이 열 평형의 특성을 결정하는 방정식에 의해 생성됩니다.
9. 얼음 조각을 물 한잔에 넣으면 열 평형도 발생합니다. 유일한 차이점은 평형은 물이 고체에서 액체로가는 100 ° C를 통과하기 때문에 상태의 변화를 의미한다는 것입니다.
10. 원래보다 낮은 온도에서 평형에 매우 빠르게 도달하는 뜨거운 물의 비율에 냉수를 추가합니다.