Was ist thermodynamisches Gleichgewicht – Definition

thermodynamisches Gleichgewicht

Ein besonders wichtiges Konzept ist das thermodynamische Gleichgewicht . Wenn zwei Objekte in thermischen Kontakt gebracht werden , fließt im Allgemeinen Wärme zwischen ihnen, bis sie miteinander ins Gleichgewicht kommen . Wenn eine Temperaturdifferenz vorliegt, fließt Wärme spontan vom wärmeren zum kälteren System . Die Wärmeübertragung erfolgt durch Wärmeleitung oder durch Wärmestrahlung . Wenn der Wärmestrom aufhört , sollen sie die gleiche Temperatur haben . Sie sollen sich dann im thermischen Gleichgewicht befinden .

Siehe auch: Was ist Temperatur?

Zum Beispiel lassen Sie ein Thermometer in einer Tasse Kaffee. Während die beiden Objekte interagieren, wird das Thermometer heißer und der Kaffee kühlt ein wenig ab, bis sie ein thermisches Gleichgewicht erreichen . Zwei Objekte sind so definiert, dass sie sich im thermischen Gleichgewicht befinden, wenn beim thermischen Kontakt keine Nettoenergie von einem zum anderen fließt und sich ihre Temperaturen nicht ändern . Wir können postulieren:

Wenn die beiden Objekte im thermischen Gleichgewicht sind, werden ihre Temperaturen gleich.

Dies ist Gegenstand eines Gesetzes, das als „nulltes Gesetz der Thermodynamik“ bezeichnet wird.

Die Temperatur ist ein sehr wichtiges Merkmal der Materie. Viele Eigenschaften der Materie ändern sich mit der Temperatur . Die Länge eines Metallstabs, der Dampfdruck in einem Kessel, die Fähigkeit eines Drahtes, elektrischen Strom zu leiten, und die Farbe eines sehr heiß leuchtenden Objekts. All dies hängt von der Temperatur ab .Beispielsweise dehnen sich die meisten Materialien aus, wenn ihre Temperatur erhöht wird. Diese Eigenschaft ist in allen Bereichen der Wissenschaft und Technik sehr wichtig, auch in der Nukleartechnik . Der thermodynamische Wirkungsgrad von Kraftwerken ändert sich mit der Temperatur des Einlassdampfes oder sogar mit der Außentemperatur. Bei höheren Temperaturen leuchten Feststoffe wie Stahl je nach Temperatur orange oder sogar weiß. Das weiße Licht einer gewöhnlichen Glühbirne kommt von einem extrem heißen Wolframdraht. Es ist ersichtlich, dass die Temperatur eine der grundlegenden Eigenschaften ist, die Materie beschreibt und das Verhalten der Materie beeinflusst.