Mikä on termodynamiikan Zeroth-laki?

termodynamiikan nollalaki toteaa, että jos kaksi järjestelmää ovat molemmissa termisessä tasapainossa kolmannen järjestelmän kanssa, niin kaksi ensimmäistä järjestelmää ovat myös lämpötasapainossa toistensa kanssa.

Keskeiset takeet: Termodynamiikan Zeroth-laki

Termodynamiikka on lämmön, lämpötilan, työ—Mitä suoritetaan, kun a pakottaa Objektiin sovellettu aiheuttaa objektin liikkumisen - ja energia, jota esiintyy monissa muodoissa ja joka määritellään kapasiteetti

Esimerkki toiminnassa olevasta termodynaamisesta vesipannun asettaminen lämmitettyyn uuniin aiheuttaa astian lämpenemisen, koska lämpö siirtyy pottiin uunista. Tämä puolestaan ​​saa vesimolekyylit pomppimaan potissa. Näiden molekyylien nopeampi liike havaitaan kuumempana vedena.

Jos takka ei olisi ollut kuuma, se ei olisi siirtänyt lämpöenergiaa pottiin; täten vesimolekyylit eivät olisi voineet alkaa liikkua nopeammin eikä vesipurkki olisi kuumennut.

Termodynamiikka syntyi 19^th luvulla, kun tutkijat rakensivat ja paransivat höyrykoneita, jotka käyttävät höyryä objektin, kuten junan, liikuttamiseen.

Yleisimmin tasapaino viittaa tasapainoiseen tilaan, joka ei muutu yleensä ottaen ajan kanssa. Tämä ei tarkoita, että mitään ei tapahdu; pikemminkin, että kaksi vaikuttajaa tai voimaa tasapainottavat toisiaan.

Harkitse esimerkiksi kattoon kiinnitetystä narusta roikkuvaa painoa. Aluksi nämä kaksi ovat tasapainossa toistensa kanssa ja naru ei rikkoudu. Jos merkkijonoon kiinnitetään enemmän painoa, naru kuitenkin vedetään alaspäin ja voi lopulta rikkoutua, koska nämä kaksi eivät ole enää tasapainossa.

Terminen tasapaino viittaa tilanteeseen, jossa kaksi esinettä, jotka voivat siirtää lämpöä toisilleen, pysyvät vakiona lämpötilassa ajan myötä. Lämpö voidaan siirtää monin tavoin, myös jos esineet ovat kosketuksissa toisiinsa tai jos lämpö säteilee lähteestä kuten lamppu tai aurinko. Kaksi objektia eivät ole termisessä tasapainossa, jos yleinen lämpötila muuttuu ajan myötä, mutta ne voivat lähestyä lämpötasapainoa, kun kuumempi esine siirtää lämpöä kylmempään.

Harkitse esimerkiksi kylmempää esinettä, joka koskettaa kuumempaa esinettä - kuten jään, joka on pudonnut kuumaan kupilliseen kahvia. Jonkin ajan kuluttua jää (myöhemmin vesi) ja kahvi saavuttavat tietyn lämpötilan, joka on jään ja kahvin välissä. Vaikka nämä kaksi esinettä eivät olleet alussa lämpötasapainossa, ne lähestyä- ja lopulta saavuttaa - lämpötasapainon, lämpötilan kuuman ja kylmän lämpötilan välillä.

termodynamiikan nollalaki on yksi termodynamiikan neljästä laista, jonka mukaan jos kaksi järjestelmää on termisessä tasapainossa kolmannen järjestelmän kanssa, niin ne ovat termisessa tasapainossa toistensa kanssa. Kuten yllä esitetystä lämpötasapainon osasta nähdään, nämä kolme kohdetta lähestyy samaa lämpötilaa.

Termodynamiikan nollalaki näkyy monissa arjen tilanteissa.

• lämpömittari voi olla tunnetuin esimerkki nollalaista toiminnassa. Oletetaan esimerkiksi, että makuuhuoneesi termostaatti lukee 67 Fahrenheit-astetta. Tämä tarkoittaa, että termostaatti on lämpötasapainossa makuuhuoneesi kanssa. Termodynamiikan nollalain takia voidaan kuitenkin olettaa, että sekä huone että muut huoneessa olevat esineet (esimerkiksi seinässä roikkuva kello) ovat myös 67 astetta Fahrenheit.
• Samanlainen kuin yllä oleva esimerkki, jos otat lasillisen jäävettä ja lasillisen kuumaa vettä ja laitat ne keittiöön muutaman tunnin työtasolla, ne saavuttavat lopulta huoneenlämpöisen tasapainon kaikkien 3 saavuttaessa saman lämpötila.
• Jos sijoitat pakkauksen lihaa pakastimeesi ja jätät sen yön yli, oletat, että liha on saavuttanut saman lämpötilan kuin pakastin ja muut pakastimessa olevat esineet.