熱平衡とは、物体の温度が等しくなるまで物体が互いに熱エネルギーを交換しなければならない傾向です。このようにして、熱平衡状態に達するまで、温度の高い物体は温度の低い物体に熱を伝達します。
熱平衡 – 定義
熱力学の第 0法則によれば、異なる温度の物体と熱接触している物体は熱平衡に入る傾向があります。これは、2 つの物体 A と B が物体 C と熱平衡にある場合、物体 A と B も互いに熱平衡にあることを意味します。さらに、 熱力学の法則によれば、熱は常に温度の高い物体から温度の低い物体に向かって流れる必要があることがわかっています。
熱平衡式
熱平衡は、エネルギー保存を考慮した式で表されます。つまり、相互作用するすべての物体が内部に含まれていると考えると、物体が放出する熱の全量が周囲に吸収されます。クローズドシステム。したがって、放出される熱と吸収される熱の合計は 0 に等しくなければなりません。次の点に注意してください。
Q Rおよび Q C –受け取った熱と放出した熱
熱は通常、顕熱と潜熱の形で計算され、それぞれ物体の温度を変化させ、物理的状態に変化を引き起こす原因となる熱量に関係します。顕熱は次の式を使用して計算できます。
Q – 熱（ライム）
m – 質量 (g)
c – 比熱 (cal/g℃)
ΔT – 温度変化 (℃)
物理的状態の変化の原因となる顕熱は、次の式を使用して計算できます。
Q – 潜熱（石灰）
m – 質量 (g)
L – 比潜熱 (cal/g)
熱と熱バランス
熱平衡は、異なる温度の物体間の熱エネルギーの伝達によって達成され、この伝達は熱と呼ばれます。熱は 3 つの異なるプロセスを通じて物体間で伝達されます。彼らです：
運転
対流
放射線
これらの転移プロセスに共通するのは、それらが発生するには物体が異なる温度にある必要があるということですが、それぞれに独自の特徴があるので、確認してみましょう。
伝導:隣接する原子間の衝突によって発生する熱の伝達です。このタイプの転写は固体で最も一般的です。
対流:流体媒体 (液体および気体) 内で発生する熱伝達プロセスです。温度の上昇に伴う密度の変化により、流体の移動に伴って対流が発生します。これは物質が輸送される唯一の熱伝達プロセスです。
熱平衡の例
熱バランスを説明するために使用できる日常の状況がいくつかあります。いくつかの例を見てみましょう。
長時間座り続けると、支えられていた場所と身体の熱バランスが崩れることに気づくことがあります。
水が沸騰していて温度が 100 ℃に達すると、沸騰中に水の温度差がなくなるため、対流は止まります。