Pan gysylltir dau gorff sydd ar dymheredd gwahanol, mae'r un sy'n boethach yn ildio rhan o'i egni i'r un â llai o dymheredd, i'r pwynt lle mae'r ddau dymheredd yn gyfartal.
Gelwir y sefyllfa hon yn ecwilibriwm thermol, a dyna'r union gyflwr y mae tymereddau dau gorff a gafodd dymereddau gwahanol yn gyfartal. Mae'n digwydd wrth i'r tymereddau gydraddoli, atal llif gwres, ac yna cyrhaeddir y sefyllfa ecwilibriwm.
Gweld hefyd: Enghreifftiau o Wres a Thymheredd
Yn ddamcaniaethol, mae ecwilibriwm thermol yn sylfaenol yn yr hyn a elwir yn Gyfraith Dim neu'r Egwyddor sero thermodynameg, sy'n esbonio, os yw dwy system ar wahân ar yr un pryd mewn ecwilibriwm thermol â thrydedd system, eu bod mewn ecwilibriwm thermol â'i gilydd. Mae'r Gyfraith hon yn sylfaenol i ddisgyblaeth gyfan thermodynameg, sef y gangen o ffiseg sy'n delio â disgrifio taleithiau ecwilibriwm ar lefel macrosgopig.
Mae gan yr hafaliad sy'n arwain at feintioli faint o wres sy'n cael ei gyfnewid yn y trosglwyddiadau rhwng y cyrff:
Q = M * C * ΔT
Pan mai Q yw faint o wres a fynegir mewn calorïau, M yw màs y corff sy'n cael ei astudio, C yw gwres penodol y corff, a ΔT yw'r gwahaniaeth mewn tymheredd.
Mewn sefyllfa ecwilibriwm, mae'r màs a'r gwres penodol yn cadw eu gwerth gwreiddiol, ond mae'r gwahaniaeth tymheredd yn dod yn 0 oherwydd diffiniwyd yr union sefyllfa ecwilibriwm lle nad oes unrhyw newidiadau mewn tymheredd.
Hafaliad pwysig arall ar gyfer y syniad o gydbwysedd thermol yw'r un sy'n ceisio mynegi'r tymheredd y bydd y system unedig yn ei gael. Derbynnir, pan roddir system o ronynnau N1, sydd ar dymheredd T1, mewn cysylltiad â system arall o ronynnau N2 sydd ar dymheredd T2, bod y fformiwla'n sicrhau'r tymheredd ecwilibriwm:
(N1 * T1 + N2 * T2) / (N1 + N2).
Yn y modd hwn, gellir gweld hynny pan fydd gan y ddau is-system yr un faint o ronynnau, mae'r tymheredd ecwilibriwm yn cael ei ostwng i gyfartaledd rhwng y ddau dymheredd cychwynnol. Gellir cyffredinoli hyn ar gyfer perthnasoedd rhwng mwy na dau is-system.
Dyma rai enghreifftiau o sefyllfaoedd lle mae ecwilibriwm thermol yn digwydd:
- Mae mesur tymheredd y corff trwy thermomedr yn gweithio felly. Mae'r hyd hir y mae'n rhaid i'r thermomedr ei gael mewn cysylltiad â'r corff er mwyn meintioli graddau'r tymheredd yn wirioneddol oherwydd yr amser y mae'n ei gymryd i gyrraedd ecwilibriwm thermol.
- Gallai’r cynhyrchion sy’n cael eu gwerthu yn ‘naturiol’ fod wedi mynd trwy oergell. Fodd bynnag, ar ôl peth amser y tu allan i'r oergell, mewn cysylltiad â'r amgylchedd naturiol, fe wnaethant gyrraedd ecwilibriwm thermol ag ef.
- Mae sefydlogrwydd rhewlifoedd yn y moroedd ac wrth y polion yn achos penodol o gydbwysedd thermol. Yn union, mae gan y rhybuddion ynghylch cynhesu byd-eang lawer i'w wneud â chynnydd yn nhymheredd y moroedd, ac yna ecwilibriwm thermol lle mae llawer o'r rhew hwnnw'n toddi.
- Pan ddaw person allan o ymolchi, mae'n gymharol oer oherwydd bod y corff wedi dod i gydbwysedd â'r dŵr poeth, ac yn awr mae'n rhaid iddo ddod i gydbwysedd â'r amgylchedd.
- Wrth edrych i oeri cwpanaid o goffi, gan ychwanegu llaeth oer ato.
- Mae sylweddau fel menyn yn sensitif iawn i newidiadau mewn tymheredd, a chydag amser byr iawn mewn cysylltiad â'r amgylchedd ar dymheredd naturiol, maen nhw'n dod i mewn i gydbwysedd ac yn toddi.
- Trwy roi eich llaw ar reiliau oer, am gyfnod, mae'r llaw yn dod yn oerach.
- Bydd jar gyda chilo o hufen iâ yn toddi'n arafach nag un arall gyda chwarter cilo o'r un hufen iâ. Cynhyrchir hyn gan yr hafaliad lle mae'r màs yn pennu nodweddion yr ecwilibriwm thermol.
- Pan roddir ciwb iâ mewn gwydraid o ddŵr, mae ecwilibriwm thermol hefyd yn digwydd. Yr unig wahaniaeth yw bod ecwilibriwm yn awgrymu newid cyflwr, oherwydd ei fod yn mynd trwy 100 ° C lle mae'r dŵr yn mynd o solid i hylif.
- Ychwanegwch ddŵr oer at gyfradd o ddŵr poeth, lle mae ecwilibriwm yn cael ei gyrraedd yn gyflym iawn ar dymheredd oerach na'r gwreiddiol.
