Is termiese ewewig 'n stelsel: 7 feite wat u moet weet


Termiese ewewig is 'n toestand van 'n sisteem en 'n omgewing om in 'n toestand van temperatuurewewig te wees. In hierdie artikel gaan ons bespreek hoe termiese ewewig 'n stelsel is.

Elke voorwerp is geneig om 'n termiese ewewigstoestand te verkry deur sy interne hitte in die omgewing uit te straal of deur die hitte van die omgewing te verkry. Die termiese ewewig is 'n sisteem wanneer 'n sisteem in 'n geïsoleerde toestand is.

Wat is termiese ewewig?

Die termiese ewewig is 'n toestand van 'n stelsel wat 'n punt bereik waar die temperatuur van 'n stelsel ooreenstem met die temperatuur van 'n omgewing.

'n Termiese ewewig is 'n toestand waar die vloei van hitte-energie vanaf 'n stelsel na 'n omringende stop en 'n stelsel en omgewing 'n gelyke temperatuur het. Die hitte word oorgedra van hoë energievlak na die lae temperatuur sone.

As twee stelsels in 'n termiese ewewigstoestand is, sal die derde toestand in kontak met hierdie twee stelsels ook in 'n termiese ewewigstoestand wees. Dit word gestel in die Zero-wet van termodinamika.

Hoekom is termiese ewewig 'n sisteem?

'n Stelsel is in termiese ewewig wanneer daar geen emissie van hitte vanaf die sisteem na die omgewing is nie, nie dit neem hitte van die omgewing af nie.

'n Termiese ewewigsisteem is heeltemal geïsoleer van die omgewing. Hierdie tipe stelsel verloor nie sy massa nie maar slegs die hitte-oordrag kan plaasvind. Soos die stelsel die termiese ewewigsposisie verkry, stop die vloei van hitte.

Enige stelsel sal geneig wees om sy interne energie te verhoog as daar 'n hittetoevoer na die stelsel is. Byvoorbeeld, wanneer hitte aan die houer van die water verskaf word, sal die temperatuur van die water mettertyd aanhou styg. As die hittetoevoer afgeskakel word, sal dieselfde volume water sy hitte in die omgewing vrystel en dus mettertyd afkoel.

Wanneer 'n sisteem by termiese ewewig is?

'n Stelsel is by termiese ewewig wanneer sy interne temperatuur ooreenstem met die eksterne temperatuur van die omgewing.

Daar is geen vloei van energie van weerskante tussen die sisteem en die omgewing nie. Die temperatuur bly konstant vir albei. Daar is ook geen oordrag van materie vanaf die sisteem nie.

Die twee stelsels met verskille in temperature word saam in kontak gehou, dan sal daar 'n oordrag van hitte van die warm punt na die lae temperatuur punt wees. Hierdie hittevloei sal voortduur totdat beide stelsels dieselfde hoeveelheid interne hitte-energie verkry. Hierdie toestand van 'n sisteem word 'n termiese ewewigstoestand van 'n sisteem genoem.

Is termiese ewewig 'n geslote sisteem?

'n Termiese ewewig vind slegs plaas in die geval van geslote sisteme of twee liggame waarin slegs die hitte-energie oorgedra kan word en nie die materie nie.

'n Termiese ewewig handel basies oor die temperatuur van 'n sisteem en hoe dit met die omliggende materie gesinchroniseer word. As die temperatuur van 'n sisteem hoog is as die omgewing, gryp die materie van die omgewing die hitte van die sisteem op, en omgekeerd.

Vir 'n stelsel om 'n termiese ewewigstoestand te bereik, moet daar slegs 'n vloei van hitte wees. As daar slegs 'n vloei van materie is, sal die hitte wat per mol materie verkry slegs by die massa van materie bly. En as daar ook 'n vloei van materie en hitte is, dan sou geen stelsel 'n termiese ewewigstoestand kon verkry nie.

Elke keer sou 'n nuwe materie na 'n stelsel gevlieg het wat dalk veranderlike temperatuur het in vergelyking met die stelsel. 'n Stelsel neem 'n tyd om die toestand van ewewig te verkry deur die vloei van hitte.

Kan termiese ewewig in 'n oop sisteem plaasvind?

'n Stelsel wat nie deur die mure begrens word nie en geïsoleer is van die omliggende word 'n oop sisteem genoem.

Die oop sisteme is nie in staat om 'n toestand van ewewig te bereik nie. In 'n oop stelsel is daar nie net die uitruil van hitte nie, maar ook die saak. Die volume materie word van die omgewing na die sisteem oorgedra.

Die hitte kan maklik van die stelsel na die omgewing verwissel word in die geval van 'n oop stelsel. Maar die sisteem sal nooit die posisie van ewewig kan bereik nie. Dit is omdat die massa voortdurend van die sisteem na die omgewing uitgeruil word en saam met die massa word die hitte ook van die sisteem weggegee.

Die nuwe hoeveelheid massa wat bygevoeg word, verlaag óf die totale hitte-energie van die stelsel óf verhoog, en die proses gaan voort. Maar in sommige dele speel die oop sisteem ook 'n groot rol om die sisteem na die termiese ewewigstoestand te bring.

Hoe vind termiese ewewig in 'n oop sisteem plaas?

Die termiese ewewig kan in sommige scenario's en op groot skaal in 'n oop sisteem voorkom.

Die hitte-energie vloei altyd van die hoërtemperatuurgebied na die laetemperatuurgebied. Dit is die feitelikheid van enige stelsel in 'n omgewing. As 'n oop sisteem hoë energie het in vergelyking met die omgewing, sal die hitte vanaf die stelsel na die omgewing oorgedra word om die ewewigstoestand te verkry.

'n Eenvoudige voorbeeld hier is die uitruil van lug van hoëtemperatuurstreke na koue gebiede. Die lug vloei van een streek na 'n ander plek deur die uitruil van materie sowel as hitte-energie. Dit is hoekom die wind waai en die lug warm lug afkoel. Inteendeel, die hitte-energie word ook deur die koue lug verkry, onvermydelik vir die termiese ewewig.

Nog 'n voorbeeld wat ons hier kan bespreek, is die verbranding van hout in 'n kampvuur, sê veronderstel. Die brandende hout is 'n oop sisteem omdat die hitte en die massa nie deur enige muur gebind word nie en die materie maklik na die omgewing oorgedra kan word.

is termiese ewewig 'n sisteem
Bonfire, Beeldkrediet: Pixabay

Die lug wat deur die kampvuur vloei, gryp die hitte-energie en dra dit oor na die omliggende streek en verhit dus die lug in die omliggende streek. Hierdie hitte wat opgewek word, word deur konveksie om die kampvuur versprei. Die stelsel probeer om die termiese ewewigstoestand te verkry deur die hitte-energie uit te straal wat deur die verbranding van hout in die omgewing gegenereer word.

Hoe om die termiese ewewig van 'n sisteem te vind?

Om die termiese ewewig van 'n sisteem te vind, moet ons die tempo van vloei van hitte, die massa en die spesifieke hitte van 'n saak in ag neem.

Die stelsel wat die termiese ewewigstoestand bereik, is slegs deur die vloei van die hitte-energie wat daarmee teenwoordig is. Die vloeitempo van hitte bepaal dus die tyd wat nodig is om die stelsel tot sy termiese ewewigstoestand te bring.

Uiteindelik, wanneer daar geen uitruiling van hitte is nie en die vloei stop, word gesê dat die stelsel in 'n ewewigstoestand is.

Gestel ons het twee geslote houers, een is warm en die ander een is koud in temperatuur. Albei die houers word in noue kontak met mekaar gehou. Die hittevloei vind plaas vanaf die warm houer na die koue houer. Die hitte-energie wat vanaf die warm houer verloor word, sal dus gelyk wees aan die hitte-energie wat deur die koue houer verkry word. Dit wil sê,

Qverlore=Qkry

Die hitte-energie word deur die formule gegee as:

Q = mcΔT

Hier is Q hitte-energie,

c is 'n spesifieke hittekapasiteit, en

m is 'n massa,

ΔT is 'n verandering in temperatuur as gevolg van die vloei van hitte-energie van een stelsel na 'n ander.

As die temperatuur van 'n stelsel verlaag word as sy aanvanklike temperatuur, sal die tempo van hitte-energie negatief wees wat die verlies van hitte aandui. Terwyl, as die finale temperatuur van die stelsel meer is as die aanvanklike, dan dui dit op die hitte-energie wat deur die stelsel verkry word.

Wat is die termiese ewewigstemperatuur van 20 gram Al-foelie wat tot 'n temperatuur van 70 verhit word 0C en in 'n beker gehou wat 50 gram water by kamertemperatuur bevat?

Gegee: Die massa van 'n aluminiumfoelie is, m= 20 gram.

Die massa water in 'n beker is, M= 50 gram.

Die temperatuur van aluminiumfoelie is, T1= 700C

Die temperatuur van 'n water is, T2= 270C

Die spesifieke hittekapasiteit van water is, cw=1 Kal/g0c

Die spesifieke hittekapasiteit van aluminium is,

Die hitte wat deur die water verkry word, sal gelyk wees aan die hitte wat deur die aluminiumfoelie verloor word.

vandaar,

-Qaluminium=Qwater

Deur die waardes in hierdie uitdrukking te vervang, kry ons:

vandaar, die temperatuur waarteen die aluminiumfoelie en water in 'n termiese ewewigstoestand sal wees, is 30.40C.

Gevolgtrekking

'n Termiese ewewig van 'n sisteem is 'n toestand waarin die temperatuur van 'n stelsel ooreenstem met die temperatuur van 'n stelsel. Hierdie temperatuur word termiese ewewigstemperatuur genoem. By hierdie temperatuur is daar geen hittevloei van die stelsel na die omgewing nie.

AKSHITA MAPARI

Hallo, ek is Akshita Mapari. Ek het M.Sc. in Fisika. Ek het aan projekte gewerk soos Numeriese modellering van winde en golwe tydens sikloon, Fisika van speelgoed en gemeganiseerde opwindingsmasjiene in pretpark gebaseer op Klassieke Meganika. Ek het 'n kursus oor Arduino gevolg en het 'n paar mini-projekte op Arduino UNO bereik. Ek hou altyd daarvan om nuwe sones op die gebied van wetenskap te verken. Ek glo persoonlik dat leer meer entoesiasties is as dit met kreatiwiteit geleer word. Afgesien hiervan hou ek daarvan om te lees, te reis, op kitaar te tokkel, klippe en lae te identifiseer, fotografie en skaak te speel. Koppel my op LinkedIn - linkedin.com/in/akshita-mapari-b38a68122

Onlangse plasings