വ്യത്യസ്ത താപനിലയിലുള്ള രണ്ട് ശരീരങ്ങളെ ബന്ധപ്പെടുമ്പോൾ, ചൂടേറിയ ഒന്ന് അതിന്റെ energyർജ്ജത്തിന്റെ ഒരു ഭാഗം കുറഞ്ഞ താപനിലയുള്ള ഒരാൾക്ക് നൽകുന്നു, രണ്ട് താപനിലകളും തുല്യമാകുന്നിടത്തോളം.
ഈ സാഹചര്യം അറിയപ്പെടുന്നത് താപ സന്തുലിതാവസ്ഥതുടക്കത്തിൽ വ്യത്യസ്ത താപനിലകളുള്ള രണ്ട് ശരീരങ്ങളുടെ താപനില തുല്യമായ അവസ്ഥയാണ്. താപനില തുല്യമാകുമ്പോൾ അത് സംഭവിക്കുന്നു, ചൂട് ഒഴുക്ക് താൽക്കാലികമായി നിർത്തിവച്ചിരിക്കുന്നു, എന്നിട്ട് സന്തുലിതാവസ്ഥയിലെത്തി.
ഇതും കാണുക: ചൂടിന്റെയും താപനിലയുടെയും ഉദാഹരണങ്ങൾ
സൈദ്ധാന്തികമായി, താപ സന്തുലിതാവസ്ഥ പൂജ്യ നിയമം അല്ലെങ്കിൽ അറിയപ്പെടുന്നതിൽ അടിസ്ഥാനപരമാണ് തെർമോഡൈനാമിക്സിന്റെ പൂജ്യം തത്വം, രണ്ട് വ്യത്യസ്ത സംവിധാനങ്ങൾ ഒരേ സമയം മൂന്നാമത്തെ സംവിധാനത്തോടുകൂടിയ താപ സന്തുലിതാവസ്ഥയിലാണെങ്കിൽ, അവ പരസ്പരം താപ സന്തുലിതാവസ്ഥയിലാണെന്ന് വിശദീകരിക്കുന്നു. ഈ നിയമം തെർമോഡൈനാമിക്സിന്റെ മുഴുവൻ അച്ചടക്കത്തിനും അടിസ്ഥാനമാണ്, ഇത് ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിന്റെ ഒരു ശാഖയാണ്, ഇത് ഒരു സന്തുലിതാവസ്ഥയെ ഒരു മാക്രോസ്കോപ്പിക് തലത്തിൽ വിവരിക്കുന്നു.
ശരീരങ്ങൾ തമ്മിലുള്ള കൈമാറ്റത്തിൽ കൈമാറ്റം ചെയ്യപ്പെടുന്ന താപത്തിന്റെ അളവിന്റെ അളവ് നിർണ്ണയിക്കുന്ന സമവാക്യത്തിന് ഒരു രൂപമുണ്ട്:
ചോദ്യം = എം * സി * T
Q എന്നത് കലോറിയിൽ പ്രകടിപ്പിക്കുന്ന താപത്തിന്റെ അളവാണ്, M എന്നത് പഠനത്തിൻ കീഴിലുള്ള ശരീരത്തിന്റെ പിണ്ഡമാണ്, C എന്നത് ശരീരത്തിന്റെ പ്രത്യേക താപമാണ്, ΔT എന്നത് താപനിലയിലെ വ്യത്യാസമാണ്.
എ സന്തുലിതാവസ്ഥ, പിണ്ഡവും പ്രത്യേക താപവും അവയുടെ യഥാർത്ഥ മൂല്യം നിലനിർത്തുന്നു, പക്ഷേ താപനില വ്യത്യാസം 0 ആയി മാറുന്നു കാരണം താപനിലയിൽ മാറ്റങ്ങളില്ലാത്ത സന്തുലിതാവസ്ഥ കൃത്യമായി നിർവചിക്കപ്പെട്ടിട്ടുണ്ട്.
താപ സന്തുലിതാവസ്ഥ എന്ന ആശയത്തിനുള്ള മറ്റൊരു പ്രധാന സമവാക്യം ഏകീകൃത സംവിധാനത്തിന്റെ താപനില പ്രകടിപ്പിക്കാൻ ശ്രമിക്കുന്ന ഒന്നാണ്. T1 താപനിലയിലുള്ള N1 കണങ്ങളുടെ ഒരു സംവിധാനം T2 താപനിലയിലുള്ള N2 കണങ്ങളുടെ മറ്റൊരു സംവിധാനവുമായി ബന്ധപ്പെടുമ്പോൾ, സമതുലിതമായ താപനില സൂത്രവാക്യത്തിലൂടെ ലഭിക്കുന്നു:
(N1 * T1 + N2 * T2) / (N1 + N2).
ഈ രീതിയിൽ, അത് കാണാൻ കഴിയും രണ്ട് ഉപവ്യവസ്ഥകൾക്കും ഒരേ അളവിലുള്ള കണികകൾ ഉള്ളപ്പോൾ, സന്തുലിത താപനില ശരാശരിയിലേക്ക് കുറയുന്നു രണ്ട് പ്രാരംഭ താപനിലകൾക്കിടയിൽ. രണ്ടിലധികം ഉപസംവിധാനങ്ങൾ തമ്മിലുള്ള ബന്ധങ്ങൾക്ക് ഇത് സാമാന്യവൽക്കരിക്കാവുന്നതാണ്.
താപ സന്തുലിതാവസ്ഥ ഉണ്ടാകുന്ന സാഹചര്യങ്ങളുടെ ചില ഉദാഹരണങ്ങൾ ഇതാ:
- ഒരു തെർമോമീറ്റർ വഴി ശരീര താപനില അളക്കുന്നത് ആ രീതിയിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്നു. തെർമോമീറ്റർ ശരീരവുമായി സമ്പർക്കം പുലർത്തേണ്ട ദീർഘകാല ദൈർഘ്യം താപനിലയുടെ സന്തുലിതാവസ്ഥയിലെത്താൻ കൃത്യമായി സമയമെടുക്കുന്നു.
- പ്രകൃതിദത്തമായി വിൽക്കുന്ന ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ ഒരു റഫ്രിജറേറ്ററിലൂടെ കടന്നുപോകാമായിരുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, റഫ്രിജറേറ്ററിന് പുറത്ത് കുറച്ച് സമയത്തിന് ശേഷം, സ്വാഭാവിക പരിസ്ഥിതിയുമായി സമ്പർക്കം പുലർത്തി, അവർ അതിനൊപ്പം താപ സന്തുലിതാവസ്ഥയിലെത്തി.
- കടലുകളിലും ധ്രുവങ്ങളിലും ഹിമാനികളുടെ സ്ഥിരത താപ സന്തുലിതാവസ്ഥയുടെ ഒരു പ്രത്യേക സാഹചര്യമാണ്. കൃത്യമായി പറഞ്ഞാൽ, ആഗോളതാപനത്തെക്കുറിച്ചുള്ള മുന്നറിയിപ്പുകൾക്ക് സമുദ്രങ്ങളുടെ താപനിലയിലെ വർദ്ധനവുമായി വളരെയധികം ബന്ധമുണ്ട്, തുടർന്ന് ആ മഞ്ഞ് ഉരുകുന്ന ഒരു താപ സന്തുലിതാവസ്ഥ.
- ഒരു വ്യക്തി കുളിക്കുന്നതിൽ നിന്ന് പുറത്തുവരുമ്പോൾ, അയാൾക്ക് താരതമ്യേന തണുപ്പാണ്, കാരണം ശരീരം ചൂടുവെള്ളവുമായി സന്തുലിതാവസ്ഥയിലായി, ഇപ്പോൾ അത് പരിസ്ഥിതിയുമായി സന്തുലിതാവസ്ഥയിലേക്ക് വരണം.
- ഒരു കപ്പ് കാപ്പി തണുപ്പിക്കാൻ നോക്കുമ്പോൾ, അതിൽ തണുത്ത പാൽ ചേർക്കുക.
- വെണ്ണ പോലുള്ള പദാർത്ഥങ്ങൾ താപനിലയിലെ മാറ്റങ്ങളോട് വളരെ സെൻസിറ്റീവ് ആണ്, കൂടാതെ പ്രകൃതിദത്ത താപനിലയിൽ പരിസ്ഥിതിയുമായി സമ്പർക്കം പുലർത്തുന്ന വളരെ ചുരുങ്ങിയ സമയം കൊണ്ട് അവ സന്തുലിതാവസ്ഥയിലേക്ക് വരികയും ഉരുകുകയും ചെയ്യുന്നു.
- ഒരു തണുത്ത റെയിലിംഗിൽ നിങ്ങളുടെ കൈ വച്ചുകൊണ്ട്, കുറച്ച് സമയത്തേക്ക്, കൈ തണുക്കുന്നു.
- ഒരു കിലോ ഐസ് ക്രീം ഉള്ള ഒരു പാത്രം അതേ ഐസ് ക്രീമിന്റെ കാൽ കാൽ കൊണ്ട് മറ്റൊന്നിനേക്കാൾ പതുക്കെ ഉരുകും. താപ സമതുലിതാവസ്ഥയുടെ പ്രത്യേകതകൾ പിണ്ഡം നിർണ്ണയിക്കുന്ന സമവാക്യമാണ് ഇത് നിർമ്മിക്കുന്നത്.
- ഒരു ഗ്ലാസ് വെള്ളത്തിൽ ഒരു ഐസ് ക്യൂബ് സ്ഥാപിക്കുമ്പോൾ, ഒരു താപ സന്തുലിതാവസ്ഥയും സംഭവിക്കുന്നു. ഒരേയൊരു വ്യത്യാസം, സന്തുലിതാവസ്ഥ ഒരു സംസ്ഥാന മാറ്റത്തെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു എന്നതാണ്, കാരണം അത് 100 ° C യിലൂടെ കടന്നുപോകുന്നു, അവിടെ വെള്ളം ഒരു ഖരാവസ്ഥയിൽ നിന്ന് ദ്രാവകത്തിലേക്ക് പോകുന്നു.
- ഒറിജിനലിനേക്കാൾ തണുത്ത താപനിലയിൽ വളരെ വേഗത്തിൽ സന്തുലിതാവസ്ഥയിലെത്തുന്ന ചൂടുവെള്ളത്തിന്റെ നിരക്കിൽ തണുത്ത വെള്ളം ചേർക്കുക.
