Номер 3, страница 61 - гдз по физике 10 класс учебник Мякишев, Синяков

Глава 3. Температура. Газовые законы. Параграф 3.2. Температура. Тепловое равновесие - номер 3, страница 61.

Условие.

3. Какое состояние называют тепловым равновесием?

Решение.

Тепловое равновесие, также известное как термодинамическое равновесие, — это состояние, в котором термодинамическая система находится, если её макроскопические параметры, такие как температура, давление и объём, не изменяются с течением времени. Это состояние достигается изолированной системой по прошествии достаточного времени или системой, находящейся в постоянных внешних условиях.

Основными признаками теплового равновесия являются, во-первых, отсутствие чистого потока энергии (теплоты) или вещества как между различными частями системы, так и между системой и её окружением. Во-вторых, важнейшим условием является равенство температур во всех частях системы. Именно температура является тем параметром, который выравнивается при достижении теплового равновесия. Если две системы, находящиеся в тепловом контакте, имеют одинаковую температуру, то они находятся в тепловом равновесии друг с другом.

Наглядным примером может служить ситуация, когда горячий металлический шарик опускают в стакан с холодной водой. Между шариком и водой начинается процесс теплообмена: шарик отдает тепло и остывает, а вода получает тепло и нагревается. Этот процесс будет продолжаться до тех пор, пока их температуры не станут одинаковыми. С этого момента система «шарик-вода» приходит в состояние теплового равновесия, и дальнейших изменений температуры не происходит.

Концепция теплового равновесия является основополагающей для термодинамики и формулируется в её нулевом начале (нулевом законе), которое утверждает, что если две системы находятся в тепловом равновесии с третьей, то они находятся в тепловом равновесии и между собой.

Ответ: Тепловым равновесием называют такое состояние системы, при котором все её макроскопические параметры (температура, давление, объём и др.) остаются неизменными во времени, и, в частности, температура одинакова во всех точках системы. В этом состоянии прекращается любой макроскопический обмен энергией (теплообмен) и веществом между частями системы и с окружающей средой.