Apa Hukum Zeroth tentang Termodinamika?

Itu zeroth law of termodinamika menyatakan bahwa jika dua sistem keduanya berada dalam kesetimbangan termal dengan sistem ketiga, maka dua sistem pertama juga berada dalam kesetimbangan termal satu sama lain.

Kunci Pengambilan Keputusan: Zeroth Law of Thermodynamics

Termodinamika adalah studi tentang hubungan antara panas, suhu, kerja—Yang dilakukan ketika a memaksa diterapkan pada suatu objek menyebabkan objek itu bergerak — dan

Sebagai contoh termodinamika beraksi, menempatkan panci berisi air di atas kompor yang dipanaskan akan menyebabkan panci menjadi panas karena panas ditransfer ke panci dari kompor. Hal ini pada gilirannya menyebabkan molekul-molekul air memantul di dalam panci. Gerakan yang lebih cepat dari molekul-molekul ini diamati sebagai air yang lebih panas.

Jika kompor tidak panas, itu tidak akan memindahkan energi panas ke panci; dengan demikian, molekul air tidak bisa mulai bergerak lebih cepat dan panci air tidak akan memanas.

Termodinamika muncul di 19^th abad, ketika para ilmuwan sedang membangun dan meningkatkan mesin uap, yang menggunakan uap untuk membantu memindahkan objek seperti kereta api.

Paling umum, kesetimbangan mengacu pada kondisi seimbang yang tidak berubah secara keseluruhan bersama waktu. Ini tidak berarti bahwa tidak ada yang terjadi; melainkan, bahwa dua pengaruh atau kekuatan menyeimbangkan satu sama lain.

Misalnya, perhatikan beban yang tergantung dari tali yang menempel di langit-langit. Pada awalnya, keduanya berada dalam kesetimbangan satu sama lain dan string tidak putus. Namun, jika ada lebih banyak bobot yang melekat pada tali, tali tersebut akan ditarik ke bawah dan akhirnya bisa pecah karena keduanya tidak lagi berada dalam kesetimbangan.

Kesetimbangan termal mengacu pada situasi di mana dua benda yang dapat mentransfer panas satu sama lain tetap pada suhu konstan dari waktu ke waktu. Panas dapat ditransfer beberapa cara, termasuk jika benda-benda tersebut bersentuhan satu sama lain atau jika panas dipancarkan dari sumber seperti lampu atau matahari. Dua objek tidak berada dalam kesetimbangan termal jika suhu keseluruhan berubah seiring waktu, tetapi mereka dapat mendekati kesetimbangan termal karena objek yang lebih panas mentransfer panas ke yang lebih dingin.

Pertimbangkan, misalnya, benda yang lebih dingin menyentuh benda yang lebih panas — seperti es yang telah dijatuhkan ke dalam secangkir kopi panas. Setelah beberapa waktu, es (air selanjutnya) dan kopi akan mencapai suhu tertentu yang berada di antara es dan kopi. Meskipun kedua benda itu tidak berada dalam kesetimbangan termal pada awalnya, mereka pendekatan—Dan akhirnya mencapai — kesetimbangan termal, suhu di antara suhu panas dan dingin.

Itu zeroth law of termodinamika adalah salah satu dari empat hukum termodinamika, yang menyatakan bahwa jika dua sistem berada dalam kesetimbangan termal dengan sistem ketiga, maka keduanya berada dalam kesetimbangan termal satu sama lain. Seperti yang terlihat dari bagian di atas pada kesetimbangan termal, ketiga benda ini akan mendekati suhu yang sama.

Hukum nol termodinamika terlihat dalam banyak situasi sehari-hari.

• Itu termometer mungkin merupakan contoh paling terkenal dari hukum zeroth dalam tindakan. Misalnya, termostat di kamar Anda bertuliskan 67 derajat Fahrenheit. Ini berarti bahwa termostat berada dalam kesetimbangan termal dengan kamar tidur Anda. Namun, karena hukum nol dari termodinamika, Anda dapat mengasumsikan bahwa ruangan dan benda-benda lain di ruangan itu (katakanlah, jam yang tergantung di dinding) juga berada pada 67 derajat Fahrenheit.
• Mirip dengan contoh di atas, jika Anda mengambil segelas air es dan segelas air panas dan letakkan di dapur meja untuk beberapa jam, mereka akhirnya akan mencapai kesetimbangan termal dengan ruangan, dengan ketiganya mencapai yang sama suhu.
• Jika Anda meletakkan satu paket daging dalam freezer dan biarkan semalaman, Anda berasumsi bahwa daging telah mencapai suhu yang sama dengan freezer dan barang-barang lainnya di dalam freezer.