ఉష్ణ సమతుల్యత

వేర్వేరు ఉష్ణోగ్రతలలో ఉన్న రెండు శరీరాలను సంపర్కంలో ఉంచినప్పుడు, వేడిగా ఉండేది దాని శక్తిలో కొంత భాగాన్ని తక్కువ ఉష్ణోగ్రతతో ఉన్నదానికి, రెండు ఉష్ణోగ్రతలు సమానంగా ఉండే స్థాయికి ఇస్తుంది.

ఈ పరిస్థితిని అంటారు ఉష్ణ సమతుల్యత, మరియు ఇది ఖచ్చితంగా వేర్వేరు శరీరాలను కలిగి ఉన్న రెండు శరీరాల ఉష్ణోగ్రతలు సమానంగా ఉండే స్థితి. ఉష్ణోగ్రతలు సమానంగా ఉన్నప్పుడు, ఉష్ణ ప్రవాహం నిలిపివేయబడింది, ఆపై సమతుల్యత చేరుకుంటుంది.

ఇది కూడ చూడు: వేడి మరియు ఉష్ణోగ్రత యొక్క ఉదాహరణలు

సిద్ధాంతపరంగా, జీరో లా లేదా ది అని పిలవబడే వాటిలో థర్మల్ సమతుల్యత ప్రాథమికమైనది థర్మోడైనమిక్స్ యొక్క జీరో సూత్రం, మూడవ వ్యవస్థతో ఉష్ణ సమతుల్యతలో రెండు వేర్వేరు వ్యవస్థలు ఒకే సమయంలో ఉంటే, అవి ఒకదానితో ఒకటి ఉష్ణ సమతుల్యతలో ఉన్నాయని వివరిస్తుంది. ఈ చట్టం థర్మోడైనమిక్స్ యొక్క మొత్తం క్రమశిక్షణకు ప్రాథమికమైనది, ఇది సమతుల్య స్థితులను స్థూల స్థాయిలో వివరించే భౌతిక శాస్త్ర శాఖ.

శరీరాల మధ్య బదిలీలలో మార్పిడి చేయబడిన వేడి పరిమాణం యొక్క పరిమాణానికి దారితీసే సమీకరణం ఈ రూపాన్ని కలిగి ఉంది:

Q = M * C * .T

Q అనేది కేలరీలలో వ్యక్తీకరించబడిన వేడి మొత్తం, M అనేది అధ్యయనం చేయబడిన శరీర ద్రవ్యరాశి, C అనేది శరీరం యొక్క నిర్దిష్ట వేడి, మరియు temperatureT అనేది ఉష్ణోగ్రతలో వ్యత్యాసం.

ఒక లో సమతౌల్య పరిస్థితి, ద్రవ్యరాశి మరియు నిర్దిష్ట వేడి వాటి అసలు విలువను నిలుపుకుంటాయి, కాని ఉష్ణోగ్రత వ్యత్యాసం 0 అవుతుంది ఎందుకంటే ఉష్ణోగ్రతలో మార్పులు లేని సమతౌల్య పరిస్థితి నిర్వచించబడింది.

థర్మల్ సమతుల్యత ఆలోచనకు మరో ముఖ్యమైన సమీకరణం ఏకీకృత వ్యవస్థ కలిగి ఉన్న ఉష్ణోగ్రతను వ్యక్తీకరించడానికి ప్రయత్నిస్తుంది. ఉష్ణోగ్రత T1 వద్ద ఉన్న N1 కణాల వ్యవస్థ, T2 ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఉన్న N2 కణాల యొక్క మరొక వ్యవస్థతో సంబంధం కలిగి ఉన్నప్పుడు, సమతౌల్య ఉష్ణోగ్రత సూత్రం ద్వారా పొందబడుతుంది:

(N1 * T1 + N2 * T2) / (N1 + N2).

ఈ విధంగా, అది చూడవచ్చు రెండు ఉపవ్యవస్థలు ఒకే మొత్తంలో కణాలను కలిగి ఉన్నప్పుడు, సమతౌల్య ఉష్ణోగ్రత సగటుకు తగ్గించబడుతుంది రెండు ప్రారంభ ఉష్ణోగ్రతల మధ్య. రెండు కంటే ఎక్కువ ఉపవ్యవస్థల మధ్య సంబంధాల కోసం దీనిని సాధారణీకరించవచ్చు.

ఉష్ణ సమతుల్యత సంభవించే పరిస్థితులకు ఇక్కడ కొన్ని ఉదాహరణలు:

1. థర్మామీటర్ ఉపయోగించి శరీర ఉష్ణోగ్రతను కొలవడం ఆ విధంగా పనిచేస్తుంది. ఉష్ణోగ్రత యొక్క డిగ్రీలను నిజంగా లెక్కించగలిగేలా థర్మామీటర్ శరీరంతో సంబంధం కలిగి ఉండాలి. థర్మల్ సమతుల్యతను చేరుకోవడానికి సమయం పడుతుంది.
2. ‘సహజమైనవి’ అమ్మే ఉత్పత్తులు రిఫ్రిజిరేటర్ గుండా వెళ్ళవచ్చు. అయినప్పటికీ, రిఫ్రిజిరేటర్ వెలుపల కొంత సమయం తరువాత, సహజ వాతావరణంతో సంబంధం కలిగి, వారు దానితో ఉష్ణ సమతుల్యతను చేరుకున్నారు.
3. సముద్రాలలో మరియు ధ్రువాల వద్ద హిమానీనదాల యొక్క శాశ్వతత ఉష్ణ సమతుల్యత యొక్క ఒక ప్రత్యేక సందర్భం. ఖచ్చితంగా, భూతాపానికి సంబంధించిన హెచ్చరికలు సముద్రాల ఉష్ణోగ్రత పెరుగుదలతో చాలా సంబంధం కలిగి ఉంటాయి, ఆపై ఆ మంచులో ఎక్కువ భాగం కరిగే ఉష్ణ సమతుల్యత.
4. ఒక వ్యక్తి స్నానం నుండి బయటకు వచ్చినప్పుడు, అతను చాలా చల్లగా ఉంటాడు, ఎందుకంటే శరీరం వేడి నీటితో సమతుల్యతలోకి ప్రవేశించింది, మరియు ఇప్పుడు అది పర్యావరణంతో సమతుల్యతలోకి ప్రవేశించాలి.
5. ఒక కప్పు కాఫీని చల్లబరచడానికి చూస్తున్నప్పుడు, దానికి చల్లని పాలు జోడించండి.
6. వెన్న వంటి పదార్థాలు ఉష్ణోగ్రతలో మార్పులకు చాలా సున్నితంగా ఉంటాయి మరియు సహజ ఉష్ణోగ్రత వద్ద పర్యావరణంతో చాలా తక్కువ సమయం సంపర్కంతో అవి సమతౌల్యంలోకి వచ్చి కరుగుతాయి.
7. కోల్డ్ రైలింగ్‌పై చేయి పెట్టడం ద్వారా, కొంతకాలం, చేతి చల్లగా మారుతుంది.
8. ఒక కిలో ఐస్ క్రీం ఉన్న కూజా అదే ఐస్ క్రీం యొక్క కిలో పావు వంతుతో మరొకదాని కంటే నెమ్మదిగా కరుగుతుంది. ఉష్ణ సమతుల్యత యొక్క లక్షణాలను ద్రవ్యరాశి నిర్ణయించే సమీకరణం ద్వారా ఇది ఉత్పత్తి అవుతుంది.
9. ఒక గ్లాసు నీటిలో ఐస్ క్యూబ్ ఉంచినప్పుడు, ఉష్ణ సమతుల్యత కూడా సంభవిస్తుంది. ఒకే తేడా ఏమిటంటే, సమతౌల్యం స్థితి యొక్క మార్పును సూచిస్తుంది, ఎందుకంటే ఇది 100 ° C గుండా వెళుతుంది, ఇక్కడ నీరు ఘన నుండి ద్రవానికి వెళుతుంది.
10. వేడి నీటి రేటుకు చల్లటి నీటిని జోడించండి, ఇక్కడ అసలు కంటే చల్లగా ఉండే ఉష్ణోగ్రత వద్ద సమతుల్యత చాలా త్వరగా చేరుకుంటుంది.