Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

Нульовий закон термодинаміки

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    24451

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Навички для розвитку

    • Визначте нульовий закон термодинаміки

    Знову рівноваги

    Раніше ми обговорювали реакції рівноваги, особливо в розділі стехіометрії. Ми згадували хімічні рівноваги між реагентами та продуктами. Ми також згадували рівноваги розчинності в розділі опадів. Тепер познайомимося з деякими іншими типами рівноваги. Припустимо, ми ставимо частково заповнений балон на кожен кінець трубки з поршнем. Спочатку поршень затискається на місці. Якщо ми знімемо затиск, щоб поршень міг рухатися, він буде рухатися, поки тиск з кожного боку не буде рівним. У цей момент повітряні кулі, ймовірно, також будуть однакового розміру (якщо вони не різні за розміром повітряні кулі), оскільки тиск визначає розмір повітряних куль. Змінює об'єм з кожного боку, поки тиск не буде рівним, а потім система досягне механічної рівноваги, тому що поршень більше не буде рухатися. Тиск - це властивість, яка говорить нам, чи будуть системи в механічній рівновазі; якщо ми затиснемо поршень і поставимо новий балон, якщо він знаходиться під тим же тиском, що і інші балони, то поршень не рухатиметься, коли затискач знімається.

    Балонно-поршнева система.

    Верх: початкове положення. Дно: після досягнення механічної рівноваги.

    Тепер ми можемо вводити енергію, яка може надходити і виходити; можливо, вони мають металеві стінки, або якусь іншу стіну, яка проводить тепло). Встановлюємо їх в контакт, щоб вони торкалися один одного. Можливо, ми можемо спостерігати якісь зміни в системах, наприклад, тиск всередині однієї збільшується, а інший зменшується. Це може означати, що один був гарячішим, а інший холоднішим, тому тиск всередині змінився, коли вони наближалися до тієї ж температури, коли вони торкалися. Якщо жодних змін не відбувається, коли вони торкаються, можна сказати, що вони перебували в тепловій рівновазі. (Якщо ми залишимо їх у контакті досить довго, вони досягнуть теплової рівноваги, але це відрізняється від того, щоб бути в тепловій рівновазі при першому дотику.) Якщо у нас є система A, і ми виявляємо, що вона знаходиться в тепловій рівновазі з іншою системою B, а також з іншою системою C, то ми знаємо, не роблячи експерименту, що B і C також знаходяться в тепловій рівновазі один з одним. Це твердження є нульовим законом термодинаміки. Властивість, яка говорить нам, якщо 2 системи вже знаходяться в тепловій рівновазі, - це температура. Це звичне слово, але технічно це поняття теплової рівноваги так воно визначається: Закон Нуля вводить поняття і властивість температури.

    Вимірюємо температуру за допомогою термометра. У науці ми використовуємо 2 шкали для вимірювання температури, шкалу Цельсія або за Цельсієм, на якій вода замерзає при 0° C і кипить при 100° C; і шкалу Кельвіна, на якій вода замерзає при 273,15 К і кипить при 373,15 К. Шкала Цельсія, ймовірно, те, до чого ви звикли від звичайного життя (хоча я звик до Шкала Фаренгейта), і це зручно тим, що фокусується на воді, що дуже важливо для нашого життя. Шкала Кельвіна хороша для науки і термодинаміки особливо, тому що 0 К - це найнижча можлива температура.

    Автори та атрибуція