پرسش

با توجه به مطالب فصل2 كتاب فیزیك1، هرگاه چند جسم كه اختلاف دما دارند ، در ارتباط با هم قرار گیرند ، تعدادی از این اجسام گرما می دهند و تعدادی گرما می گیرند تا همه به دمای تعادل برسند و با توجه به این دمای تعادل می توان فهمید كه كدام جسم گرما داده است و كدام جسم گرما گرفته است ؛ حال سؤالی به ذهن یكی از دانش آموزان زرنگ كلاس رسیده است كه هر گاه مثلاً سه جسم در یك تعادل حرارتی قرار می گیرند، می توان بدون محاسبه دمای تعادل، فهمید كه كدام گرما می گیرد و كدام گرما می دهد؟ با یك مثال مطلب را توضیح دهید .

پاسخ

بله می توان فهمید:
فرض كنید 112 گرم آب با دمای 50 درجه را با 512 گرم آب با دمای صفردرجه و یك قطعه فولادی با دمای 10 درجه را درون ظرفی می ریزیم . می خواهیم بدون محاسبه دمای تعادل وضعیت هر كدام را مشخص كنیم.
واضح است كه دمای تعادل عددی بین 0و50 است( پائین ترین و بالاترین درجه) . پس آب 1 كیلو گرم باید گرما بدهد و آب صفر درجه باید گرما بگیرد، ولی هنوز تكلیف قطعه فولادی روشن نیست روش معمول برای حل اینگونه مسائل اینست:
فرض می كنیم دمای تعادل ، دمای قطعه فولادی است، با این فرض گرماهای داده شده و گرفته شده را حساب می كنیم . اگر حاصل جمع این دادن ها و گرفتن ها مثبت باشد، قطعه فولادی گرما می گیرد و اگر منفی باشد، قطعه فولادی گرما می دهد .
بیایید حساب كنیم: