التوازن الحراري هو تلك الحالة التي تكون فيها درجات حرارة جسمين متساوية ، والتي ، في ظروفها الأولية ، قدمت درجات حرارة مختلفة. بمجرد أن تتساوى درجات الحرارة ، يتم تعليق تدفق الحرارة ، حيث يصل كلا الجسمين إلى مصطلح التوازن المذكور.

الحالة التي تتساوى فيها درجات حرارة جسمين

التوازن الحراري هو مفهوم جزء من الديناميكا الحرارية ، وهو فرع من الفيزياء يتعامل مع وصف حالات التوازن على المستوى الماكروسكوبي .

وصف العملية وأهمية الديناميكا الحرارية في دراستك

لا تحتوي الأجسام على حرارة بشكل طبيعي وفطرية فيها ، ولكن الطاقة ، لأن الحرارة هي الطاقة التي تنتقل من جسم إلى آخر ، من أعلى درجة حرارة إلى أدنى درجة.

سوف تمر هذه الطاقة بين مادتين متصلين بسطح حراري حتى يوازن الجسم الآخر درجة الحرارة. هذا السؤال هو ما يضمن لنا التغيير في التنمية الحيوية.

عندما يكون نظامان على اتصال ميكانيكي مباشر ، أو يفشل ذلك ، مفصولين بسطح يسهل نقل الحرارة ، سطح حراري ، سيقال أنهما على اتصال حراري. في هذه الأثناء ، بعد فترة ، على الرغم من أن النظامين المتصلين بالحرارة يتم ترتيبهما بطريقة لا يمكن مزجهما ، أو حتى إذا تم وضعهما داخل مساحة يكون من المستحيل عليهما تبادل الحرارة مع الخارج. سيصلون حتمًا إلى حالة التوازن الحراري.

على المستوى الماكروسكوبي ، يمكن تفسير وضع نظامين في اتصال حراري لأن الجسيمات الموجودة على سطح السطح بين النظامين قادرة على التفاعل مع بعضها البعض ؛ ما سترونه هو أن جزيئات النظام التي لديها درجة حرارة أعلى ستنقل جزءًا من طاقتها إلى جزيئات النظام الآخر التي تلاحظ درجة حرارة منخفضة. سيؤدي التفاعل المذكور أعلاه إلى أن تحقق جزيئات كلا النظامين نفس الطاقة وبالتالي نفس درجة الحرارة.

عندما يبدو الجسم ساخناً ، من السهل اكتشافه من خلال حواسنا ، وخاصة لمسة اللمس ، أننا نلمسه وبالطبع نشعر على الفور بدفء في أيدينا. على أي حال ، في بعض الأحيان يكون من الصعب شرح سبب ذلك ، أي تحديد نوع العملية التي يتم الاحتفاظ بها داخل هذا الجسم بحيث تظهر بهذه الطريقة.

تم العثور على السبب في الحركة ، لأن الحرارة هي مظهر من مظاهر الطاقة الحركية.

عندما يأخذ الجسم الحرارة ، ستبدأ الجزيئات التي يتكون منها في التحرك بسرعة أكبر ، وبالتالي كلما زادت حرارة الجسم ، ستتحرك جزيئاته بسرعة أكبر.

بالطبع ، لا يمكن ملاحظة هذه العملية بالعين المجردة ، أي بأعيننا ، ولكن من الممكن القيام بذلك من خلال استخدام عنصر مثل المجهر ، والذي يسمح لنا على وجه التحديد بتصور الجسيمات الصغيرة.

عند مراقبة حركة نظامين من الجسيمات ، يجب أن نضع في اعتبارنا أنه إذا كانا متطابقين في كليهما ، فإن هذا النظام يكون بالفعل في حالة توازن. على العكس من ذلك ، إذا كانت الأنظمة التي تتفاعل تحتوي على جسيمات تتحرك بسرعات مختلفة ، فإن تلك التي تتحرك بسرعة أقل تميل إلى التسارع وتلك التي تتحرك بسرعة أعلى ستصبح أبطأ ، أي أنها تميل إلى التوازن.

من أجل معرفة درجة حرارة الجسم أو المادة ، يتم استخدام جهاز مقياس الحرارة . عندما يتلامس ميزان الحرارة مع الجسم المعني ، سيصل كلاهما إلى التوازن الحراري ثم عندما يكون في نفس درجة الحرارة ، سنعرف أن درجة الحرارة التي سيشير إليها مقياس الحرارة في مؤشره ستكون درجة حرارة الجسم المعني.

هذه العملية وتدخل الديناميكا الحرارية المذكورة أعلاه مع تفسيراتها وافتراضاتها في هذا الصدد هي ذات صلة لفهم كيفية عمل الإجراءات الطبيعية المختلفة وكذلك لفهم بعض أشكال فقدان الطاقة التي تعاني منها بعض الآلات.

الديناميكا الحرارية تدين بتطورها إلى حد كبير إلى الدراسة التي أجريت لاكتشاف البدائل التي من شأنها أن تؤدي إلى زيادة كفاءة الآلات ، والتي كانت بدايتها في الثورة الصناعية.