Әр түрлі температурада болатын екі денені жанасуға жібергенде, қыздырақ дене өзінің температурасының бір бөлігін температурасы төмен денеге, екі температура тең болғанға дейін береді.
Бұл жағдай белгілі жылу тепе-теңдігі, және дәл осы жағдайда бастапқыда әр түрлі температураға ие болған екі дененің температуралары тең болады. Температура теңестірілген сайын, жылу ағыны тоқтатылды, содан кейін тепе-теңдік жағдайына қол жеткізіледі.
Сондай-ақ оқыңыз: Жылу және температура мысалдары
Теориялық тұрғыдан алғанда, тепе-теңдік нөлдік заң немесе Термодинамиканың нөлдік принципі, егер бұл екі бөлек жүйе бір уақытта үшінші жүйемен жылу тепе-теңдігінде болса, олар бір-бірімен жылу тепе-теңдігінде болатындығын түсіндіреді. Бұл заң физиканың макроскопиялық деңгейде тепе-теңдік күйлерді сипаттаумен айналысатын бөлімі болып табылатын термодинамиканың барлық пәндері үшін негіз болып табылады.
Денелер арасындағы берілістерде алмасатын жылу мөлшерін сандық анықтауға әкелетін теңдеу келесі түрге ие:
Q = M * C * .Т
Мұндағы Q - калориямен көрсетілген жылу мөлшері, M - зерттелетін дененің массасы, C - дененің меншікті жылуы, ΔT - температура айырмашылығы.
Ішінде тепе-теңдік жағдайы, масса мен меншікті жылу бастапқы мәнін сақтайды, бірақ температура айырмасы 0-ге айналады өйткені температурада өзгеріс болмаған тепе-теңдік жағдайы анықталды.
Термиялық тепе-теңдік идеясының тағы бір маңызды теңдеуі - бұл біртұтас жүйеге ие болатын температураны білдіруге тырысатын теңдеу. T1 температурада болатын N1 бөлшектер жүйесі T2 температурада болатын басқа N2 бөлшектер жүйесімен байланысқа түскенде тепе-теңдік температурасы мына формула бойынша алынады деп қабылданады:
(N1 * T1 + N2 * T2) / (N1 + N2).
Осылайша, мұны көруге болады екі ішкі жүйеде де бөлшектердің саны бірдей болған кезде тепе-теңдік температурасы орташаға дейін азаяды екі бастапқы температура арасында. Мұны екіден астам ішкі жүйелер арасындағы қатынастар үшін жалпылауға болады.
Жылу тепе-теңдігі пайда болатын жағдайлардың бірнеше мысалдары:
- Дене температурасын термометр көмегімен өлшеу осылай жұмыс істейді. Термометрдің температура дәрежесін шынайы түрде анықтай алуы үшін денемен байланыста болуының ұзақ уақыты жылу тепе-теңдігіне жету уақытына байланысты.
- «Табиғи» сатылатын өнімдер тоңазытқыштан өтуі мүмкін еді. Алайда, тоңазытқыштан тыс уақыттан кейін табиғи ортамен байланыста олар онымен жылу тепе-теңдігіне жетті.
- Мұздықтардың теңіздердегі және полюстердегі тұрақтылығы жылу тепе-теңдігінің ерекше жағдайы болып табылады. Дәлірек айтқанда, жаһандық жылынуға қатысты ескертулер теңіз температурасының жоғарылауымен, содан кейін мұздың көп бөлігі еритін жылу тепе-теңдігімен байланысты.
- Адам шомылудан шыққан кезде ол салыстырмалы түрде суық болады, өйткені дене ыстық сумен тепе-теңдікке енген, енді ол қоршаған ортамен тепе-теңдікке енуі керек.
- Бір кесе кофені салқындатқыңыз келсе, оған салқын сүт қосыңыз.
- Сары май сияқты заттар температураның өзгеруіне өте сезімтал және қоршаған ортамен табиғи температурада өте қысқа уақыт ішінде тепе-теңдікке келіп, ериді.
- Қолды суық қоршауға қою арқылы біраз уақытқа дейін суық болады.
- Балмұздақтың бір килограмы бар ыдыс басқасына қарағанда баяғы балмұздақтың төрттен бір килограмымен баяу ериді. Бұл массалық тепе-теңдіктің сипаттамаларын анықтайтын теңдеу арқылы шығарылады.
- Мұз текшесін стакан суға салған кезде жылу тепе-теңдігі де пайда болады. Жалғыз айырмашылық - тепе-теңдік күйдің өзгеруін білдіреді, өйткені ол су қатты денеден сұйыққа өтетін жерде 100 ° C арқылы өтеді.
- Ыстық судың жылдамдығына салқын суды қосыңыз, мұнда тепе-теңдік температураға қарағанда тезірек бастапқы температураға қарағанда тезірек жетеді.
