Termal denge

Olarak istatistik fizik ve termodinamik iki zaman, gövdeler arasında farklı sıcaklıklarda temas, termal enerji alışverişi. İlgili sıcaklıkları eşit olduğunda, termal dengede olurlar .

Termal denge sıcaklığı

Termodinamiğin sıfır ilkesine göre, daha yüksek sıcaklığa sahip bir cisim, termal enerjiyi daha düşük sıcaklıktaki başka bir cisme aktardığında termal denge sıcaklığına ulaşılır . Bu transfer, her iki vücut aynı sıcaklığa gelene kadar gerçekleşir.

Hesaplama

Yüksek sıcaklığa sahip bir cismin (1), düşük bir sıcaklığa sahip bir cisme (2) termal enerji ilettiği bir evrim varsayalım. Başka bir enerji alışverişi olmadığında, 1. cisim tarafından salınan enerji tamamen 2. cisim tarafından geri kazanılır ve bu şu şekilde çevrilebilir:

${\ displaystyle -c_ {p_ {1}} m_ {1} (T_ {E} -T_ {1}) = c_ {p_ {2}} m_ {2} (T_ {E} -T_ {2})}$ [Denklem 1]

Veya:

${\ displaystyle c_ {p_ {1}}}$ vücut 1'in kilogram ve kelvin başına joule cinsinden özgül ısı kapasitesidir (önceden özgül ısı veya özgül ısı) (J kg -1 K -1 )
$m_1$ vücut 1'in kilogram (kg) cinsinden kütlesidir.
$T_1$ Kelvin (K) cinsinden 1 vücut sıcaklığıdır.
${\ displaystyle T_ {E}}$ Kelvin (K) cinsinden termal denge sıcaklığıdır.
${\ displaystyle c_ {p_ {2}}}$ vücut 2'nin kilogram ve kelvin başına joule cinsinden özgül ısı kapasitesidir (önceden özgül ısı veya özgül ısı) (J kg -1 K -1 )
$m_ {2}$ vücut 2'nin kilogram (kg) cinsinden kütlesidir.
$T_2$ Kelvin (K) cinsinden vücut sıcaklığı 2'dir.

Bu denklem 1'den şunu çizebiliriz:

${\ displaystyle T_ {E} = {\ frac {T_ {1} c_ {p_ {1}} m_ {1} + T_ {2} c_ {p_ {2}} m_ {2}} {c_ {p_ {1 }} m_ {1} + c_ {p_ {2}} m_ {2}}}}$

Not : Bu ilişki, tüm sıcaklıklar ° C cinsinden ifade edilirse ve o zaman ° C cinsinden elde edilirse geçerliliğini korur. ${\ displaystyle T_ {E}}$