Pengertian Kesetimbangan termal, percobaan, contoh

Kesetimbangan termal tercapai bila dua benda atau sistem mencapai suhu yang sama dan berhenti untuk bertukar energi melalui panas. Ketika dua benda ditempatkan bersama-sama, objek dengan energi panas- lebih akan kehilangan energi ke objek dengan energi panas yang lebih sedikit. Akhirnya, suhu mereka akan sama dan mereka akan berhenti pertukaran energi panas sebagai objek tidak lebih hangat atau lebih dingin dari yang lain. Pada ti-tik ini, mereka berada dalam keadaan kesetimbangan termal.

Kesetimbangan termal terdiri dari mengatur suhu dua benda yang berada pada suhu yang berbeda di mana tubuh yang memiliki lebih banyak suhu, memberikan sebagian energinya ke tubuh yang memiliki suhu lebih sedikit hingga mereka sama. Ini adalah keadaan di mana suhu tubuh cocok, yang pada awalnya memiliki suhu berbeda. Ketika ini terjadi, aliran panas antara tubuh ditangguhkan, sehingga mencapai keseimbangan yang benar.

Kontak termal merupakan konsep penting yang berkaitan dengan kesetimbangan termal. Beberapa sistem yang dianggap berada dalam kontak termal jika mereka mampu mempengaruhi suhu yang lain ‘. Jika botol soda akan dihapus dari kulkas dan ditempatkan di meja dapur, yang pada suhu kamar, meja dan botol soda berada dalam kontak termal. Energi panas dari meja mengalir ke dingin botol soda. Akhirnya, suhu mereka akan sama dan mereka akan berada dalam keadaan kesetimbangan termal.

Dalam sistem termal yang melibatkan objek dalam kontak termal, panas mengalir dari benda yang lebih hangat, yang berisi lebih banyak energi termal, ke benda dingin, yang berisi lebih sedikit energi termal. Oleh karena itu, benda-benda dan sistem dapat baik mendapatkan atau kehilangan panas. Mereka secara teknis tidak bisa mendapatkan atau kehilangan dingin, meskipun, karena tidak ada yang terpisah “energi dingin.” Dalam sistem termal, benda hangat kehilangan energi panas ke benda dingin sampai kesetimbangan tercapai.

Konsep kesetimbangan termal yang paling sering digunakan dan dipelajari di bidang kimia, khususnya dalam studi termodinamika. Termodinamika biasanya diajarkan pada tingkat pengantar dalam kursus kimia sekolah tinggi, tapi itu adalah topik yang sangat kompleks yang tidak sepenuhnya menjelaskan kepada siswa hingga kelas kimia dan fisika lanjutan di perguruan tinggi.

Seiring dengan tempatnya di laboratorium, kesetimbangan termal memiliki tempat yang sangat penting di alam. Sistem kimia ada di banyak hidup dan hal-hal tak hidup di alam, dan menjaga sistem-sistem dalam keadaan kesetimbangan sangat penting. Dalam tubuh manusia, misalnya, enzim yang terlibat dalam reaksi kimia yang tak terhitung jumlahnya yang penting bagi kehidupan. Enzim, bagaimanapun, menjadi tidak berguna ketika mereka mencapai terlalu tinggi atau terlalu rendah dari suhu. Mereka harus tetap pada keseimbangan konstan untuk tetap fungsional, dan mereka harus tetap fungsional bagi tubuh manusia itu sendiri berfungsi.

Percobaan

Proses

  • Ukur suhu sekitar.
  • Tempatkan kaleng dalam segelas air dan ukur suhu air dan pasir.
  • Kita mengulangi langkah-langkah tersebut setiap tiga menit, dan merekam data dalam daftar nilai.
  • Kita merencanakan t = f (waktu) untuk air dan pasir.

Setelah beberapa waktu, suhu akhir air, pasir, dan lingkungan berikut ini dicatat:

Suhu air = 15 ° C t pasir = 15 ° C sistem t = 15 ° C

Pengamatan

Seiring berjalannya waktu, dapat dilihat bahwa:

  • Suhu air berkurang.
  • Suhu pasir meningkat.
  • Kedua suhu tersebut kira-kira sama dengan 50 ° C.
  • Ketika suhu menyamakan mereka menurun.

Contoh kesetimbangan termal

Beberapa contoh kesetimbangan termal adalah sebagai berikut:

  • Ketika pengukuran suhu tubuh dilakukan dengan menggunakan termometer. Durasi yang harus dimiliki oleh termometer ketika bersentuhan dengan tubuh untuk mengukur dengan tepat derajat suhu adalah karena waktu yang diperlukan untuk mencapai kesetimbangan termal.
  • Produk yang dijual secara alami mungkin ada di lemari es. Namun, setelah waktu tertentu mereka telah keluar dari lemari es dan mereka telah bersentuhan dengan lingkungan alami, mereka mencapai kesetimbangan termal dengannya.
  • Ketika seseorang keluar dari kamar mandi, mungkin itu dingin, ini karena tubuh telah memasuki keseimbangan dengan air panas, dan untuk alasan ini ia harus seimbang dengan lingkungan.
  • Ketika air dingin ditambahkan pada tingkat yang mengandung air panas, di mana keseimbangan sangat cepat dicapai pada suhu yang lebih dingin daripada yang asli.

Related Posts