17 Thermisch evenwicht Voorbeeld: uitleg, feiten, inzichten

Een kop hete thee van 80°C die in een ruimte van 20°C wordt geplaatst, bereikt een thermisch evenwicht wanneer zowel de thee als de omringende lucht zich stabiliseren op een gemiddelde temperatuur, bijvoorbeeld 25°C, als gevolg van warmteoverdracht. Dit volgt de nulde wet van de thermodynamica, waarbij twee systemen die in thermisch evenwicht zijn met een derde, ook met elkaar in evenwicht zijn. De snelheid van de warmte-uitwisseling is evenredig met het temperatuurverschil, volgens de warmtegeleidingswet van Fourier.

• Omliggende luchtmoleculen
• Heet water in een thermoskan
• Warme koffie in de kop
• Automotoren
• Elektronische apparaten
• Producten die in de koelkast worden bewaard
• Knikkers in de hand houden
• IJs in een glas water
• Smelten van ijs
• Boter smelten
• Gletsjers in de zee
• Lichaamstemperatuur meten met een thermometer
• Menselijk lichaam
• De hand op een koude rail gehouden
• Een kamer met een bepaalde temperatuur binnengaan
• Warm en koud water mengen

Omliggende luchtmoleculen

De omringende luchtmoleculen zijn handige voorbeelden van thermisch evenwicht omdat de luchtmolecule dezelfde temperatuur bereikt als de omgevingstemperatuur en in evenwicht is met de natuur. De omgevingstemperatuur wordt overgebracht naar het luchtmolecuul om de temperatuur in evenwicht te brengen.

Heet water in een thermoskan

Thermosflessen zijn geïsoleerde systemen, zodat er geen warmtestroom uit het systeem zal zijn. Dit is een van de goede thermische voorbeelden van evenwicht wanneer het hete water in de kolven wordt gegoten. De temperatuur van het water wordt overgebracht naar de kolven; zo wordt het evenwicht tussen de kolven en het water tot stand gebracht. Wanneer u het deksel van de kolven opent, stroomt de waterstroom naar buiten vanwege de balans van thermisch evenwicht.

Warme koffie in de kop

Als u een hete koffie in het koude kopje schenkt, wordt het kopje hetzelfde als de koffie. De heetheid van de koffie wordt overgebracht naar het kopje; dus is de koffie in evenwicht met betrekking tot het kopje door zijn temperatuur over te brengen op het kopje.

Lees meer over Stabiel evenwicht

Automotoren

Als er lange tijd met auto's wordt gereden, wordt de motor verwarmd. Omdat de auto achterblijft bij de beweging en zich in een stationaire toestand bevindt, na enige tijd koelt de motor af en wordt de temperatuur gelijk aan de omgevingstemperatuur; dus wordt de evenwichtstoestand bereikt door de motor met betrekking tot de omgevingstemperatuur.

Elektronische apparaten

Alle elektronische apparaten warmden op tijdens het hardlopen. Deze warmte is niet blijvend. De apparaten koelen na enige tijd af om in evenwicht te zijn met de omgeving, waardoor ze voldoen aan de thermische evenwichtsvoorwaarde.

Producten die in de koelkast worden bewaard.

Als u een product een nacht in de koelkast bewaart, wordt het koel. In dit geval zorgt de kou van de koelkast ervoor dat het product afkoelt. Zo zullen de temperatuur van de koelkast en het product hetzelfde zijn. Zo ontstaat er een thermisch evenwicht tussen de koelkast en het product.

Knikkers in de hand houden

Als je een knikker lang vasthoudt, zijn de temperatuur van je hand en de knikker gelijk. Dit kan goed worden gedefinieerd, aangezien het marmer in thermisch evenwicht is met de hand, aangezien de temperatuur van de hand op het marmer wordt overgedragen totdat deze gelijk wordt. Een knikker in de hand houden is dus een van de beste voorbeelden van thermisch evenwicht.

Lees meer over Dynamisch evenwicht van een systeem

IJs in een glas water

Neem een ​​glas water op kamertemperatuur en doe wat ijsblokjes in hetzelfde water. Het ijs smelt geleidelijk door de temperatuur uit te wisselen met water. De uitwisseling van de temperatuur tussen het water en de ijsblokjes vindt plaats totdat zowel water als ijs dezelfde temperatuur bereiken, waardoor aan de evenwichtsvoorwaarde wordt voldaan.

Smelten van ijs

Als je het ijs een tijdje buiten de koelkast bewaart, gaat het een wisselwerking aan met de omgeving en treedt er warmteoverdracht op. Het ijs smelt totdat de temperatuur overeenkomt met de omgevingstemperatuur. Zo zal ijs in evenwicht zijn met de omgeving die voldoet aan het thermische evenwicht.

Boter smelten

Boters zijn erg temperatuurgevoelig. Wanneer de boter in contact komt met verschillende temperaturen, smelt de boter en probeert in evenwicht te komen met de omgeving. Het smelten van de boter is dus een van de uitstekende voorbeelden van thermisch evenwicht.

Vorming van gletsjers

Aan de polen zijn de permanente gletsjers in de zee een van de natuurlijke thermische voorbeelden van evenwicht. Door de opwarming van de aarde stijgt de temperatuur nabij de zee snel; dus smelt het ijs, waardoor gletsjers ontstaan. De gletsjers zijn in thermisch evenwicht met de zee nabij de polen.

Lees meer over Dynamisch evenwicht een diffusie

Lichaamstemperatuur meten met een thermometer

Als u koorts heeft, controleert u de lichaamstemperatuur met een thermometer. In dit geval wordt uw lichaamstemperatuur omgezet in een thermometer die bestaat uit kwik. Naarmate de warmte wordt toegevoerd, begint het kwik te stijgen tot je lichaamstemperatuur en wordt het kwik gelijk. Wanneer beide temperaturen gelijk worden, vindt er geen overdracht van warmte van het lichaam plaats en wordt het stijgende kwik ook gestopt. Het punt waarop het kwik zijn beweging heeft gestopt, wordt geregistreerd als de lichaamstemperatuur.

Wanneer het contact tussen uw lichaam en de thermometer wordt verwijderd, begint het kwik naar beneden te bewegen en blijft het in zijn oorspronkelijke positie totdat het nul bereikt. In beide gevallen is het kwik in evenwicht met de gegeven omgeving. Voordat de thermometer in contact komt met je lichaam, is hij in balans met de omgeving. Als het gaat om uw lichaamscontact, wordt het thermische evenwicht ingesteld tussen de thermometer en uw lichaam. Eenmaal losgelaten uit uw lichaamscontact, zal de thermometer weer in evenwicht komen met de omgeving.

Menselijk lichaam

Het menselijk lichaam zal na de dood koud worden door de thermisch evenwicht. Er vindt een overdracht van warmte plaats tussen het lichaam en de omgeving vindt plaats om de temperatuur in evenwicht te brengen. Dit proces duurt slechts een korte tijd na de dood om thermisch evenwicht te bereiken.

De hand op een koude rail gehouden.

Als je je hand op een koude rail houdt, worden je handen koud. De kou van de rail wordt overgebracht op uw hand om de temperatuur in evenwicht te brengen. Zodra de temperatuur van je hand en de rail hetzelfde wordt, het thermisch evenwicht tussen de rail en de hand wordt bereikt.

Lees over Dynamisch evenwicht versus statisch evenwicht

Een kamer met een bepaalde temperatuur binnengaan

Ben je ooit de AC-kamer binnengegaan? Als dat het geval is, hebt u ervaren dat uw lichaam koud of warm wordt, afhankelijk van de temperatuur van de airco-sets. Je lichaam bereikt dezelfde temperatuur als de airco als je de kamer binnenkomt. Zo ontstaat er een thermisch evenwicht tussen u en de ruimte.

Warm en koud water mengen

Wanneer je het hete water en het koude water mengt, draagt ​​het warme water zijn temperatuur over aan koud water, en het koude water geeft zijn kou aan het warme water; dus vindt de uitwisseling van temperatuur tussen hen plaats. Dit proces vindt plaats totdat er geen warmte meer is om uit te wisselen; dus, thermisch evenwicht is gegenereerd.

Lees over voorbeelden van dynamisch evenwicht

Lees ook:

• Voorbeelden van samengestelde katrollen
• Voorbeelden van heterotrofe bacteriën
• Voorbeelden van neutraal evenwicht
• Voorbeelden van dubbele bindingen
• Voorbeelden van elastische botsingen
• Moleculen actief transportvoorbeelden
• Voorbeelden van disulfidebindingen
• Voorbeelden van fysieke veranderingswarmte
• Voorbeelden van stralingswarmteoverdracht
• Voorbeelden van ovale vormen