Kui kaks keha, mis on erineval temperatuuril, puutuvad kokku, annab kuumem keha osa energiast madalama temperatuuriga kehale, kuni mõlemad temperatuurid on võrdsed.
Seda olukorda tuntakse kui termiline tasakaalja just see on seisund, kus kahe keha temperatuur, mille temperatuur oli algselt erinev, on võrdsed. See juhtub, et kui temperatuurid ühtlustuvad, soojusvool on peatatudja siis saavutatakse tasakaalu olukord.
Vaata ka: Kuumuse ja temperatuuri näited
Teoreetiliselt on termiline tasakaal põhiline selles, mida nimetatakse nullseaduseks või Termodünaamika nullprintsiip, mis selgitab, et kui kaks eraldi süsteemi on samaaegselt kolmanda süsteemiga termilises tasakaalus, on nad üksteisega termilises tasakaalus. See seadus on fundamentaalne kogu termodünaamika distsipliini jaoks, mis on füüsika haru, mis tegeleb tasakaaluolekute kirjeldamisega makroskoopilisel tasandil.
Kehade vahelistes ülekannetes vahetatava soojushulga kvantifitseerimise aluseks olev võrrand on järgmine:
Q = M * C * ΔT
Kui Q on kalorides väljendatud soojushulk, M on uuritava keha mass, C on keha erisoojus ja ΔT on temperatuuri erinevus.
Sees tasakaaluolukorras säilitavad mass ja erisoojus oma algväärtuse, kuid temperatuuride vahe muutub 0-ks sest täpselt määratleti tasakaaluolukord, kus temperatuuri muutusi pole.
Teine oluline termilise tasakaalu idee võrrand on see, mis püüab väljendada temperatuuri, mis ühtsel süsteemil on. On aktsepteeritud, et kui N1 osakeste süsteem, mis on temperatuuril T1, puutub kokku teise N2 osakeste süsteemiga, mis on temperatuuril T2, saadakse tasakaalu temperatuur valemiga:
(N1 * T1 + N2 * T2) / (N1 + N2).
Sel moel on seda näha kui mõlemas alamsüsteemis on sama kogus osakesi, vähendatakse tasakaalu temperatuuri keskmisele kahe algtemperatuuri vahel. Seda saab üldistada rohkem kui kahe alamsüsteemi vaheliste suhete puhul.
Siin on mõned näited olukordadest, kus toimub termiline tasakaal:
- Kehatemperatuuri mõõtmine termomeetri abil töötab nii. Pikk kestus, mis termomeetril peab olema kehaga kokkupuutes, et oleks võimalik temperatuuri kraadi tõeliselt kvantifitseerida, tuleneb täpselt termilise tasakaalu saavutamiseks kuluvast ajast.
- Tooted, mida müüakse looduslikena, oleksid võinud külmkapist läbi minna. Mõne aja pärast külmkapist väljas olles, looduskeskkonnaga kokkupuutes, saavutasid nad sellega termilise tasakaalu.
- Liustike püsivus meredes ja postidel on termilise tasakaalu erijuhtum. Täpselt on globaalse soojenemisega seotud hoiatustel palju pistmist merede temperatuuri tõusuga ja seejärel termilise tasakaaluga, kus suur osa sellest jääst sulab.
- Kui inimene suplusest välja tuleb, on tal suhteliselt külm, sest keha oli jõudnud kuuma veega tasakaalu ja nüüd peab see jõudma keskkonnaga tasakaalu.
- Kui soovite tassi kohvi jahutada, lisage sellele külma piima.
- Sellised ained nagu või on temperatuuri muutuste suhtes väga tundlikud ning looduslikul temperatuuril keskkonnaga kokkupuutel väga lühikese aja jooksul satuvad nad tasakaalu ja sulavad.
- Asetades käe külmale reelingule, muutub käsi mõneks ajaks külmemaks.
- Purk kilo jäätisega sulab aeglasemalt kui teine koos veerandkilose sama jäätisega. Selle tekitab võrrand, milles mass määrab termilise tasakaalu omadused.
- Kui jääkuubik asetatakse veeklaasi, tekib ka termiline tasakaal. Ainus erinevus on see, et tasakaal tähendab seisundi muutust, sest see läbib 100 ° C, kus vesi läheb tahkest ainest vedelaks.
- Lisage külma vett kuuma vee kiirusele, kus tasakaal saavutatakse originaalist külmemal temperatuuril väga kiiresti.
