- Qu'est-ce que l'équilibre thermique ?
- Qu'est-ce que l'équilibre thermique ?
- Formule d'équilibre thermique
- Loi zéro de la thermodynamique
- Exemples d'équilibre thermique
Nous expliquons ce qu'est l'équilibre thermique, en quoi il consiste et quelle est sa formule. Aussi, la loi zéro de la thermodynamique et des exemples.
Qu'est-ce que l'équilibre thermique ?
Dansphysique, L'équilibre thermique est appelé l'état dans lequel deux corps en contact, ou séparés par une surface conductrice, égalisent leurs températures initialement disparates, en raison du transfert de chaleur de l'un à l'autre.
Si nous avons deux objets en contact, l'un plus chaud que l'autre, au fil du temps, les deux auront tendance à atteindre la même température et, s'il n'y a pas de transfert de Chauffer vers d'autres objets, ils maintiendront désormais un équilibre thermique, c'est-à-dire un Température constant.
Qu'est-ce que l'équilibre thermique ?
Ce phénomène peut être expliqué au microscope, sachant que la température des objets est directement liée à la énergie cinétique moyenne de votreparticules, êtreatomes, molécules, ou ceux qui devraient être pris en considération. Cette moyenne est ce qu'on appelle communément "l'énergie interne" en physique, donc plus l'énergie cinétique est élevée, plus l'énergie interne est élevée et plus la température du système est élevée.
Deux corps en contact échangent de l'énergie au fil du temps. Et ainsi, le point d'équilibre thermique est atteint lorsque l'énergie cinétique des deux corps est égale, de sorte que les deux corps commencent à fonctionner comme un seul système thermodynamique, doté de la même quantité d'énergie interne et, par conséquent, de température.
Formule d'équilibre thermique
L'expression de l'équilibre thermique implique le calcul de la différence de température entre les deux corps, il faut donc déterminer la quantité de chaleur (Q) qu'ils échangent.
Ceci est déterminé en utilisant la formule Q = m. Ce. t, où m sera leMasse du corps, Ce suchaleur spécifique exprimé en cal/gr°C, et Δt est la variation de température, soit : Δt = tf - ti, temps final moins temps initial.
Une fois que la chaleur Q pour chaque corps a été calculée, on peut les comparer sachant que l'équilibre thermique se produit dans l'égalité des températures entre le corps 1 et le corps 2. Pour atteindre l'équilibre thermique, la chaleur que le corps le plus froid gagne C'est celle que le corps le plus chaud perd, donc Q1 = Q2, c'est-à-dire chaleur gagnée = chaleur perdue.
Loi zéro de la thermodynamique
Ce principe est exprimé dans ce qu'on appelle la Loi Zéro de la Thermodynamique, qui a été exprimée en 1931 par R. H. Fowler comme suit : « Si deux systèmes A et B se trouvent, chacun séparément, en équilibre thermique avec un troisième système, que nous appellerons C, alors A et B sont également en équilibre thermique l'un avec l'autre ».
C'est-à-dire : si A = C et B = C, alors A = B.
Grâce à ce principe, centré sur la formulation mathématique de la thermodynamique, on sait ce que Maxwell a exprimé en ces termes : « Toutes les chaleurs sont du même type.
Exemples d'équilibre thermique
Voici quelques exemples simples d'équilibre thermique :
- Lorsque nous entrons dans une pièce chaude, nous percevons la chaleur duair immédiatement mais compte tenu d'une marge dela météo, notre corps échangera de la chaleur avec l'air et entrera en équilibre thermique avec lui, nous cesserons donc de percevoir la différence de température.
- Si nous introduisons un récipient en verre avec de l'eau froide dans un plus grand avec de l'eau bouillante, le flux de chaleur entre les deux refroidira l'eau chaude et chauffera la froide, jusqu'à atteindre un niveau intermédiaire d'équilibre thermique.
- Les produits que nous avons dans notre cuisine congélateur sont en équilibre thermique par rapport à l'air gelé entre eux, de sorte qu'ils partagent tous la même température.