• Friday September 30,2022

Balanço térmico

Explicamos o que é o equilíbrio térmico, o que é e a fórmula que ele usa. Além disso, a lei zero da termodinâmica e exemplos.

Com o tempo, dois objetos em contatos atingirão a mesma temperatura.
  1. Qual é o equilíbrio térmico?

Na física, o estado em que dois corpos em contato mecânico, ou separados por uma superfície condutora, é igual a suas temperaturas inicialmente díspares, devido à irradiação de calor de um, é chamado de equilíbrio térmico. em direção ao outro até alcançar um equilíbrio.

Se temos dois objetos em contato, um mais quente que o outro, à medida que o tempo passa, ambos tendem a atingir a mesma temperatura e, se não houver perda de calor em relação a outros objetos, a partir de agora eles manterão um equilíbrio térmico, ou seja, uma temperatura constante.

Pode atendê-lo: Condutividade térmica.

  1. O que é equilíbrio térmico?

O ponto de equilíbrio térmico ocorre quando a energia cinética é distribuída em ambos os corpos.

Esse fenômeno pode ser explicado microscopicamente, primeiro entendendo que o grau de calor (temperatura) dos objetos tem a ver com a energia cinética média de suas partículas, sejam átomos, moléculas ou aquelas que devem ser consideradas. Essa média é o que é comumente chamado de "energia interna" na física, de modo que quanto maior a energia cinética, maior a energia interna e maior a temperatura do sistema .

A energia cinética não estacionária (que não permanece necessariamente dentro do objeto) é possível entender que dois corpos em contato continuam trocando energia com o passar do tempo . E assim, o ponto de equilíbrio térmico é alcançado quando a energia cinética compartilhada entre os dois corpos é distribuída por todo o sistema, isto é, de ambos os corpos que começam a operar como um único sistema termodinâmico, dotado da mesma quantidade de energia interna e, portanto, temperatura.

  1. Fórmula de equilíbrio térmico

A expressão do equilíbrio térmico é dada em graus Celsius, como qualquer temperatura, e é o resultado do cálculo da diferença de temperatura entre os dois corpos; portanto, a quantidade de calor (Q) que cada um perde deve primeiro ser determinada.

Isso é determinado usando a fórmula Q = m. Ce. Δt, onde m será a massa do corpo, Ce seu calor específico expresso em cal / gr ° C, e Δt a variação de temperatura, ou seja: Δt = tf - ti, tempo final menos tempo inicial.

Uma vez que Q é calculado para cada corpo, podemos compará-los sabendo que o equilíbrio térmico ocorre na igualdade de temperaturas entre o corpo 1 e o corpo 2, de modo que Q1 = Q2, ou seja, calor ganho = calor perdido . O calor que o corpo mais frio ganha é o calor que o corpo mais quente perde .

  1. Lei Zero da Termodinâmica

A lei zero da termodinâmica pode ser expressa como: se A = C e B = C, então A = B.

Este princípio é expresso na chamada Lei Zero da Termodinâmica, que foi expressa em 1931 por RH Fowler da seguinte forma: ⁄ `` Se dois sistemas A e B estão, cada um separadamente, em equilíbrio Térmico com um terceiro sistema, que chamaremos de C, então A e B também estão em equilíbrio térmico entre si.

Ou seja: se A = C e B = C, então A = B.

Graças a esse princípio, centrado na formulação matemática da termodinâmica, sabe-se o que Maxwell expressou em palavras como esta: Todo o calor é do mesmo tipo .

  1. Exemplos de equilíbrio térmico

Aqui estão alguns exemplos simples de equilíbrio térmico:

  • Quando entramos em uma sala muito quente, percebemos o calor do ar imediato, mas, com uma margem de tempo, nosso corpo se acostuma e entra em equilíbrio térmico com a sala, então paramos perceber a diferença de temperatura.
  • Se introduzirmos um recipiente de vidro com água fria em um recipiente maior com água fervente, o fluxo de temperatura entre os dois esfriará a água quente e aquecerá o frio, até atingir um nível de equilíbrio t Cerâmica intermediária.
  • Os produtos que temos no freezer de nossa cozinha estão em equilíbrio térmico em relação ao ar congelado entre eles, de modo que todos compartilham a mesma temperatura.

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