Termisk ligevægt

I statistisk fysik og termodynamik , når to legemer med forskellige temperaturer kommer i kontakt, udveksler de termisk energi. Når deres respektive temperatur bliver ens, er de i termisk ligevægt .

Termisk ligevægtstemperatur

Den termiske ligevægtstemperatur nås, når et legeme med en højere temperatur overfører termisk energi til et andet legeme med en lavere temperatur ifølge termodynamikens nulprincip . Denne overførsel finder sted, indtil begge kroppe har samme temperatur.

Beregning

Antag en udvikling, hvor et legeme 1, der har en høj temperatur, overfører termisk energi til et legeme 2, der har en lav temperatur. I mangel af nogen anden energiudveksling genvindes kroppen 1 fuldstændigt af kroppen 2, som kan oversættes som:

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

Eller:

${\ displaystyle c_ {p_ {1}}}$ er den specifikke varmekapacitet (tidligere specifik varme eller specifik varme) i legeme 1 i joule pr. kilogram og pr. kelvin (J kg -1 K -1 )
$m_1$ er legemets masse 1 i kg (kg).
$T_1$ er kropstemperaturen 1 i Kelvin (K).
${\ displaystyle T_ {E}}$ er den termiske ligevægtstemperatur i Kelvin (K).
${\ displaystyle c_ {p_ {2}}}$ er kroppens 2 specifikke varmekapacitet (tidligere specifik varme eller specifik varme) i joule pr. kilogram og pr. kelvin (J kg -1 K -1 )
$m_ {2}$ er massen af krop 2, i kg (kg).
$T_2$ er kropstemperaturen 2 i Kelvin (K).

Fra denne ligning 1 kan vi tegne:

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

Bemærk : dette forhold forbliver gyldigt, hvis alle temperaturer udtrykkes i ° C og derefter også opnås i ° C. ${\ displaystyle T_ {E}}$