Tepelná rovnováha

Ve statistické fyzice a termodynamice dochází při kontaktu dvou těles o různých teplotách k výměně tepelné energie. Když se jejich příslušné teploty stanou stejnými, jsou v tepelné rovnováze .

Teplotní rovnovážná teplota

Termální rovnovážné teploty se dosáhne, když těleso s vyšší teplotou přenáší tepelnou energii do jiného tělesa s nižší teplotou, podle nulového principu termodynamiky . Tento přenos probíhá, dokud obě těla nemají stejnou teplotu.

Výpočet

Předpokládejme vývoj, ve kterém tělo 1, které má vysokou teplotu, přenáší tepelnou energii na tělo 2, které má nízkou teplotu. Při absenci jakékoli jiné výměny energie je energie uvolněná tělem 1 zcela získána tělem 2, což lze přeložit jako:

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

Nebo:

${\ displaystyle c_ {p_ {1}}}$ je měrná tepelná kapacita (dříve měrné teplo nebo měrné teplo) těla 1 v joulech na kilogram a na kelvin (J kg -1 K -1 )
$m_1$ je hmotnost těla 1 v kilogramech (kg).
$T_1$ je tělesná teplota 1 v Kelvinech (K).
${\ displaystyle T_ {E}}$ je teplotní rovnovážná teplota v Kelvinech (K).
${\ displaystyle c_ {p_ {2}}}$ je měrná tepelná kapacita (dříve měrné teplo nebo měrné teplo) těla 2 v joulech na kilogram a na kelvin (J kg -1 K -1 )
$m_ {2}$ je hmotnost těla 2 v kilogramech (kg).
$T_2$ je tělesná teplota 2 v kelvinech (K).

Z této rovnice 1 můžeme čerpat:

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

Poznámka : tento vztah zůstává platný, pokud jsou všechny teploty vyjádřeny ve ° C, pak se také získá ve ° C. ${\ displaystyle T_ {E}}$