Температура та теплова рівновага системи

Поняття температури тісно пов’язане з поняттям теплового рівноваги. Якщо два тіла різної температури привести в зіткнення, то, як показує досвід, між ними буде відбуватися теплообмін – процес передачі енергії від більш нагрітого тіла до менш нагрітого, що супроводжується змінами ряду фізичних параметрів. Через деякий час зміна макроскопічних параметрів тел припиняється, тобто тіла приходять у стан теплової рівноваги.

Тепловим рівновагою називають такий стан системи, при якому всі макроскопічні параметри як завгодно довго залишаються незмінними.

У всіх частинах системи тіл, що знаходяться в стані теплової рівноваги, температура однакова.

Будь термодинамічна система може перебувати в різних станах теплового рівноваги. У кожному з цих станів тиск і об’єм можуть бути різні (але постійні), а температура має строго певне значення.

Отже, температура характеризує стан теплової рівноваги термодинамічної системи.

Якщо при контакті двох тіл ніякі їх фізичні параметри, наприклад обсяг, тиск, не змінюються, то між тілами немає теплообміну і їх температури однакові. Отже температура як макроскопічний фізичний параметр визначає можливість теплопередачі від одного тіла до іншого і напрямок теплопередачі.

Користуючись молекулярно-кінетичними виставами, можна дати більш наочне тлумачення теплового рівноваги. Якщо привести в зіткнення два газу з різними значеннями середньої кінетичної енергії молекул, то молекули, які рухаються з великими швидкостями, стикаючись з молекулами іншого газу, будуть їх прискорювати, самі при цьому вповільнюючись. Відбувається передача енергії, поки не наступить момент, коли середні кінетичні енергії молекул обох газів вирівняються. Це і є стан теплової рівноваги, при якому перехід внутрішньої енергії від одного газу до іншого припиняється, хоча зіткнення безладно рухаються молекул обох газів будуть продовжуватися.

Таким чином, при зіткненні двох тіл відбувається вирівнювання і температур, і середніх кінетичних енергій молекул. Природно припустити, що температура може служити мірою середньої кінетичної енергії руху молекул.


1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (1 votes, average: 5.00 out of 5)

Температура та теплова рівновага системи