تعادل گرمایی و دمای تعادل
در مثال درس قبل، به نظر شما كاهش دمای سنگ و افزایش دمای دست تا چه زمانی ادامه می یابد؟ آیا تا ابد انرژی از سنگ به دست منتقل می شود؟
اگر جواب شما منفی است فكر می كنید چه چیزی باعث می شود كه دیگر انرژی از سنگ به دست منتقل نشود؟
بعضی از افراد وقتی برای رفتن به جایی عجله دارند و از طرفی یك چایی داغ انتظار آن ها را برای خورده شدن می كشد! كمی آب معمولی به چایی اضافه می كنند. چرا؟
نعل بندان قبل از اینكه نعل داغ را به پای اسب بزنند آن را وارد آب كرده و بعد به پای اسب می زنند. چرا؟
چرا معمولاً در تابستان مردم در داخل پارچ آب قالب یخی می اندازند؟
آزمایش کنید.
برای سادگی اجازه دهید دو ظرف آب با دماهای مختلف را بررسی كنیم.
نصف یك لیوان آب خنك در یك فلاسك بریزید و یك سنگ را چند دقیقهای روی شعله قرار دهید تا خوب داغ شود. دست خود را به سنگ بزنید تا داغی آن را حس كنید. سپس آن را داخل فلاسك بیاندازید. بعد از یك دقیقه سنگ را خارج كنید.
الف) آیا دمای سنگ و آب تفاوت قابل توجّه با هم دارند؟
ب) آیا داغی سنگ نسبت به حالت قبل از انداختن در فلاسك كاهش یافته است؟
ج) آیا آب فلاسك گرمتر شده است؟
در مثال های قبل و آزمایش اخیر مشاهده می كنیم كه گرما از یك جسم به جسم دیگر منتقل می شود و در اثر انتقال گرما، دمای جسم گرم پایین می آید و دمای جسم سرد افزایش می یابد. این فرآیند آنقدر ادامه می یابد تا دو جسم به دمای یكسان برسند كه به آن دمای تعادل و به این حالت تعادل گرمایی می گویند.
در فیلم زیر ظرف آب گرمی را مشاهده می كنید. دماسنج رقمی اندازه دمای ظرف آب را نشان می دهد. به تدریج مقداری آب سرد به داخل ظرف گرم اضافه می كنیم. در هر مرحله به دمای تعادل توجّه كنید.
برای مشاهده فیلم روی شکل زیر کلیک کنید.
در فیلم زیر دمای نهایی میله گداخته چقدر خواهد بود؟ آیا تقریباً برابر دمای دیگ است؟
برای مشاهده فیلم برروی شکل زیر کلیک کنید.
آزمایش کنید.
نصف لیوان آب خنك ١٠ درجه سانتیگراد و نصف لیوان آب داغ ٩٠ درجه سانتیگراد را در یك فلاسك بریزید. بعد از یك دقیقه دمای آب را اندازه بگیرید. مقدار دمای جدید را با دماهای قبلی مقایسه كنید. دماسنج را در جاهای مختلف آب داخل فلاسك قرار دهید آیا دمای اندازه گیری شده در جاهای مختلف با هم متفاوت است؟
به عدد نشان داده شده توسط دماسنج فكر كنید. چه تعریفی برای مقدار نشان داده شده توسط آن مناسب است؟
جهت مشاهده مطالب مرتبط با گرما و ترمودینامیک اینجا را کلیک کنید.
مرکزیادگیری سایت تبیان - تهیه: محسنی
تنظیم: سمیرا بادامستانی
