Farklı sıcaklıklarda olan iki cisim temas ettiğinde, daha sıcak olan, enerjisinin bir kısmını, her iki sıcaklığın da eşit olduğu noktaya, daha düşük sıcaklığa sahip olana bırakır.
Bu durum olarak bilinir Termal dengeve tam da başlangıçta farklı sıcaklıklara sahip iki cismin sıcaklıklarının eşit olduğu durumdur. Sıcaklık eşitlendikçe, ısı akışı askıya alındısonra denge durumuna ulaşılır.
Ayrıca bakınız: Isı ve Sıcaklık Örnekleri
Teorik olarak, termal denge, Sıfır Yasası veya Sıfır Yasası olarak bilinen şeyin temelidir. Termodinamiğin sıfır prensibiBu, iki ayrı sistemin aynı anda üçüncü bir sistemle termal dengede olması durumunda, birbirleriyle termal dengede olduklarını açıklar. Bu Yasa, denge durumlarını makroskopik düzeyde tanımlayan fizik dalı olan termodinamiğin tüm disiplini için temeldir.
Cisimler arasındaki transferlerde alınıp verilen ısı miktarının ölçülmesine neden olan denklem şu şekle sahiptir:
Q = M * C * ΔT
Q, kalori olarak ifade edilen ısı miktarı olduğunda, M, incelenen vücudun kütlesi, C vücudun özgül ısısı ve ΔT, sıcaklıktaki farktır.
İçinde denge durumu, kütle ve özgül ısı orijinal değerlerini korur, ancak sıcaklık farkı 0 olur çünkü tam olarak sıcaklık değişiminin olmadığı denge durumu tanımlandı.
Termal denge fikri için bir başka önemli denklem, birleşik sistemin sahip olacağı sıcaklığı ifade etmeye çalışan denklemdir. T1 sıcaklığındaki N1 parçacıklı bir sistem, T2 sıcaklığındaki başka bir N2 parçacık sistemi ile temas ettiğinde, denge sıcaklığının aşağıdaki formülle elde edildiği kabul edilir:
(N1 * T1 + N2 * T2) / (N1 + N2).
Bu şekilde görülebilir ki her iki alt sistem de aynı miktarda partiküle sahip olduğunda, denge sıcaklığı ortalamaya düşürülür iki başlangıç sıcaklığı arasında. Bu, ikiden fazla alt sistem arasındaki ilişkiler için genelleştirilebilir.
İşte termal dengenin oluştuğu durumlara bazı örnekler:
- Bir termometre kullanarak vücut ısısını ölçmek bu şekilde çalışır. Sıcaklık derecelerini gerçekten ölçebilmek için termometrenin vücutla temas halinde olması gereken uzun süre, tam olarak termal dengeye ulaşmak için geçen süreye bağlıdır.
- 'Doğal' satılan ürünler buzdolabından geçmiş olabilir. Ancak buzdolabının dışında bir süre sonra, doğal çevre ile temas halinde, onunla termal dengeye ulaştılar.
- Buzulların denizlerdeki ve kutuplardaki kalıcılığı, özel bir termal denge durumudur. Kesin olarak, küresel ısınmayla ilgili uyarıların, denizlerin sıcaklığının artmasıyla ve ardından buzun büyük kısmının eridiği bir termal denge ile çok ilgisi var.
- Kişi banyodan çıktığında görece üşümüştür çünkü vücut sıcak su ile dengeye gelmiştir ve şimdi çevre ile dengeye gelmesi gerekmektedir.
- Bir fincan kahveyi soğutmak istediğinizde soğuk süt ekleyin.
- Tereyağı gibi maddeler sıcaklık değişimlerine çok duyarlıdır ve doğal sıcaklıkta çevre ile çok kısa bir süre temas edince dengeye gelir ve erir.
- Eli soğuk bir korkuluğa koyarak bir süreliğine el soğur.
- Bir kilo dondurmalı bir kavanoz, aynı dondurmadan çeyrek kilo ile diğerine göre daha yavaş erir. Bu, kütlenin termal dengenin özelliklerini belirlediği denklem tarafından üretilir.
- Bir bardak suya bir buz küpü yerleştirildiğinde, termal bir denge de oluşur. Tek fark, dengenin bir durum değişikliği anlamına gelmesidir, çünkü suyun katıdan sıvıya geçtiği 100 ° C'den geçer.
- Dengeye orijinalinden daha soğuk bir sıcaklıkta çok hızlı bir şekilde ulaşılan sıcak su oranına soğuk su ekleyin.
