چگونه یک ماهواره در مدارش در اطراف زمین باقی می ماند؟

اگر شما در بالای برجی_ به قدر کافی بزرگ_ ایستاده باشید و سنگی را موازی با افق پرتاب کنید ،سنگ به زمین برخورد خواهد کرد.اما به دلیل سرعتی که شما به سنگ می دهید ،سنگ در فاصله ای از پای برج سقوط خواهد کرد .اگر سنگ دیگری را با تندی بیشتری به زمین پر تاب کنید ،در فاصله دورتر سقوط خواهد کرد .حال اگر سنگی دقیقا با تندی ۸کیلومتر بر ثانیه پرتاب کنید این سنگ هرگز به زمین نخواهد رسید ، بلکه در یک مدار دایره ای به دور زمین خواهد چرخید .در هر لحظه نیروی گرانی زمین در حال کشیدن و جذب یک ماهواره به طرف زمین است ،اما به دلیل تندی زیاد ماهواره هیچ گاه به سطح زمین نزدیک نمی شود .ولی مسیر ماهواره خم شده وبه صورت یک حلقه به دور زمین در می آید. اگر نیروی گرانش زمین وجود نداشت ،ماهواره بسادگی از زمین جدا شده و به صورت یک خط مستقیم در فضا به حرکت ادامه می داد.تندی ای که یک ماهواره نیاز دارد تا در مدار باقی بماند ،به فاصله آن از زمین بستگی دارد .نزدیک به سطح زمین ماهواره باید با تندی معادل هشت کیلومتر در ثانیه حرکت کند ،در حالی که در فاصله  ۲۵۰۰۰کیلومتر از مرکز زمین (تقریبا km۱۹۰۰۰از سطح زمین )تنها نصف آن تندی یعنی km/s  ۴ لازم است . ماه در فاصله     ۳۸۴۰۰۰   کیلو متری ،برای ماندن در مدار تنها به سرعتی در حدود یک کیلومتر نیاز دارد .هر چه فاصله ماهواره بیشتر باشد ،زمان بیشتری برای کامل کردن مدارش لازم دارد.

 

برای مثال یک ماهواره نزدیک به سطح زمین ،در حدود ۹۰ دقیقه طول می کشد تا مدارش را کامل نماید ،در حالی که برای ماه ۲۷/۳ روز طول می کشد تا مدارش را کامل کند . با یک ماهواره که در مداری دایره ای شکل در فاصله ۴۲۰۰۰کیلومتری مرکز زمین حرکت می کند ،بیست و چهار ساعت طول می کشد تا مدارش به دور زمین را طی کند ،درست همان زمانی که طول می کشد تا زمین به دور محور خودش بچرخد بنابراین ،وقتی که از زمین به ماهواره نگاه کنیم ،به نظر ساکن و بی حرکت می آید . از ماهواره های مخابراتی در این فاصله استفاده می شود تا در هر لحظه با زمین در ارتباط باشند.

منبع:کتاب ۱۸۶ پرسش و پاسخ نجومی

هم ارزی جرم و انرژی

هم ارزی جرم و انرژی

 

‌نظریات اولیه

تا چندی پیش دو اصل کلی و مستقل از یکدیگر پایه دانش جدید را تشکیل می‌داد: یکی اصل بقای جرم بود و دیگری اصل بقای انرژی در نیمه دوم قرن هجدهم میلادی لاوازیه دانشمند فرانسوی پس از یک سلسله تجربیات دریافت که مقدار جرم مادی که در فعل و انفعالات شیمیائی دخالت دارند همواره ثابت می‌ماند و این مشخصه مواد را در قانون زیر به نام قانون بقای جرم خلاصه نمود.

بیان لاووازیه از قانون بقای جرم و انرژی

هیچ جرمی معدوم نمی‌شود و هیچ جرمی نیز از عدم بوجود نمی‌آید و یا به عبارت دیگر مقدار جرم مادی که در عالم وجود دارد همواره ثابت است اصل بقای انرژی می‌گوید؛ انرژی هر دستگاه معین مقدار ثابتی دارد، نمی‌توان انرژی را خلق کرد و نه آنرا از بین برد، فقط اقسام آن می‌توانند به یکدیگر تغییر شکل دهند.

نظریات مدرن

در اوایل قرن بیستم یعنی در سال 1905 نظریه نسبیت (Theory of Relativity) آلبرت انیشتین خدشه‌ای به دو اصل فوق الذکر وارد ساخت زیرا یکی از نظریات نسبیت این است که جرم و انرژی مانند بخار آب و آب که دو شکل مختلف از یک ماده هستند یک چیز واحد بوده و قابل تبدیل به یکدیگر می‌باشند. بنابراین مقدار جرم مادی را که در عالم وجود دارد نمی‌توان ثابت دانست، بلکه از تطبیق نظریه نسبیت با اصل بقای جرم و اصل بقای انرژی می‌توان قانون کلی تری نتیجه گرفت که مطابق آن:
" مجموع جرم مادی و مقدار انرژی که در عالم وجود دارد همواره ثابت است."به عقیده آلبرت انیشتین مقدار E که معرف انرژی است و از کلمه لاتین Energy اقتباس شده است، یعنی انرژی هم ارز با جرم m بوسیله رابطه زیر بیان می‌گردد E = m c² که در آن E انرژی و m جرم و C سرعت نور در خلا می‌باشند.

داده‌های آماری

·         چنانچه در رابطه اخیر بجای حروف اعداد واقعی بکار بریم، عظمت و قدرت نیروی هسته‌ای آشکار می‌گردد. نیروی حاصله به این دلیل بزرگ است که سرعت سیر نور بسیار و برابر سیصد هزار کیلومتر در ثانیه است. بنابراین ضریب c² بسیار رقم بزرگی می‌باشد و اگر آنرا در دستگاه C.G.S یعنی سانتیمتر - گرم - ثانیه حساب کنیم چنین می‌شود     c²   =  9 .10²⁰:     ملاحظه می‌کنید که چه عدد غول پیکری است. اگر فرض کنیم که فقط یک گرم از جرم به انرژی تبدیل شود (m = 1 gr)، مقدار E یعنی انرژی (کار) برابر با:     9 .10²⁰
اگر این انرژی تبدیل به انرژی الکتریکی نماییم مقدار آن برابر 25 گیگا وات در ساعت الکتریسته خواهد شد و این مقدار انرژی می‌تواند یک لامپ 30 واتی را برای مدت 100 سال روشن نگه دارد. بنابراین ناپدید شدن مقدار ناچیزی از جرم باعث ظهور مقدار زیادی انرژی است که درک قدرت آن دشوار است، برای درک بیشتر و بهتر مثال دیگری را ببینید:

·         چنانچه جرم را یک کیلوگرم انتخاب کنیم فرقی نمی‌کند که چه ماده‌ای در نظر گرفته شود، انرژی حاصل از تبدیل آن 25000 گیگا وات ساعت خواهد بود، اگر این مقدار انرژی را با سایر واحدها مقایسه کنیم درک آن آسانتر می‌شود. ناپدید شدن یک کیلوگرم ماده معادل سوختن 1600 میلیون لیتر بنزین و یا 3300 کیلو تن ذغال سنگ انرژی می‌دهد.

مفهوم فیزیکی قانون هم ارزی جرم و انرژی

باید بدانید که رابطه E = m c² گونگی تبدیل یک کیلو گرم آب به انرژی را بیان نمی‌کند بلکه فقط اصلی است که هم ارزی جرم و انرژی را بیان می‌کند، نه اینکه جزئیات نحوه تبدیل آنها را آشکار سازد. رابطه اخیر ایجاب می‌کند که برای انرژی نیز جرمی قائل شویم . انرژی گرمایی که ضمن احتراق بدست می‌آید دارای جرم است، ولی این جرم به اندازه‌ای کوچک است که حتی با دقیقترین ترازوها نمی‌توان آنرا سنجید مثلا چند نانوگرم (بیلیونوم گرم) در مورد احتراق 12 گرم ذغال. اگر بوسیله حرارت یک تن آب صفر درجه را به 100 درجه برسانیم یعنی به آن 100 میلیون کالری انرژی بدهیم جرم آن فقط 0.004 میلیگرم اضافه می‌شود.

خورشید چگونه در خود، انرژی تولید می کند؟

 

در درون خورشید شرایطی وجود دارد که از نظر ما غیر قابل تصور و باور  نکردنی است .در چنین شرایطی ،یعنی در درجه حرارت ١٥میلیون سانتیگراد و فشار آتمسفری ٢٠٠میلیارد آتمسفر ،به بیان خیلی ساده هسته های اتمهای هیدروژن به هسته های اتمهای هیلیوم  تبدیل می شوند .از هر ٤ هسته هیدروژن طی چندین مرحله فعل وانفعال ،یک هسته هیلیوم ایجاد می شود.

این هسته هلیوم ،جرمی بسیار کمتر از  ٤ اتم هیدروژن سازنده آن دارد.بنابراین ،در این میان مقداری جرم از دست می رود که برابر فرمول (اینشتین)،به انرژی تبدیل می شود. این عمل «ذوب هسته ای » یا «جوشش هسته ای » نام دارد. خورشید در هر ثانیه،٥٦٤ میلیون تن هیدروژن به عنوان سوخت مصرف می کند که از این مقدار ،٥٦٠ تن هلیوم به وجود می آید . ٤ میلیون تن مواد باقیمانده ،که فقط  ۷ /٠ ٪ سوخت مصرفی می باشد ،تبدیل به   انرژی می شود که در نهایت به صورت نور وگرما انتشار می یابد . با وجود نیاز عظیمی که خورشید ما به سوخت دارد ،می تواند به مدت ۱۰سال بدرخشد که از این عمر طولانی ، ٥سال را کذرانیده است . بنابراین ،خورشید اکنون در نیمه راه زندگی خود قرار دارد.

 

 

 

 

 

 

آموزش برق به زبان ساده

 

 

 ● الکترون چیست؟

الكترون معنای یونانی كهربا است كهربا ماده ای است كه در مالش به پارچه پشمی باردار شده و خرده های كوچك كاه را جذب می كنداین ربایش بعلت نیرویی مرموز اتفاق می افتد كه یونانیان آن را الكتریسیته نامیده اند
▪ اجزای ماده :
همه مواد از ملكولهای شكل میگیرند كه آنها نیز خود از اتمها ساخته می شوند . اتمها از دو جز’ اصلی الكترون و هسته ساخته می شوند كه الكترونها در مدارهای مشخص بدور هسته در گردش می باشند .
چه عاملی سبب ماندن الكترون در مدار مشخص خود می شود ؟
بین الكترون و هسته نیروی جاذبه الكتریكی وجود دارد كه اندازه آن برابر نیروی دافعه گریز از مركز ناشی از چرخش سریع الكترون بدور هسته می باشد
● درون هسته چیست ؟
هسته شامل ذرات بسیاری است كه مهمتریت آنها از نظر جرم پروتون و نوترون است .
● بار الكتریكی چیست ؟
بین الكترونها و پروتونها نیروی جاذبه و بین خودشان باهم نیروی دافعه وجود دارد كه ماهیت این نیروها هنوز شناخته نشده است اما برای تحلیل ساده تر بارالكتریكی را مطرح كرده كه برای الكترون با علامت منفی و برای پروتون با علامت مثبت مشخص شده است.
● چگونه می توان مواد را باردار کرد ؟
استفاده از این روشها الکتریسیته تولید کرد . ساده ترین این روشها مالش دو ماده بهم است که باعث روشهای باردار کردن ماده همان روشهای تولید الکتریسیته است .بعبارت دیگر می توان با می شود الکترونها از یک ماده به ماده دیگری بروند و در نتیجه اختلاف بار بین دو ماده ایجاد شود . مثلا مالش یک میله شیشه ای به یک پارچه پشمی سبب باردار شدن هر دو ماده می شود که یکی بار مثبت ( کمبود الکترون ) و دیگری بار منفی ( ازدیاد الکترون) می یابد
● نیروی الكتریكی چیست ؟
بین بارهای الكتریكی اعم از مثبت یا منفی نیروی الكتریكی وجود دارد این نیرو به مقدار بار الكتریكی و فاصله آنها از هم بستگی دارد . مطابق قانون كولن مقدار نیرو از حاصل ضرب بارها در ضریب ثابتی كه به جنس محیط بستگی دارد تقسیم بر مجذور فاصله بین دو بار بدست می آید . اما در تحلیل ساده تر هرچه مقدار بارها بیشتر باشد مقدار نیرو نیز بیشتر و هرچه فاصله آنها بیشتر شود مقدار نیرو نیز كمتر می شود .
● مواد در حالت عادی از نظر بار الكتریكی چگونه اند ؟
همه مواد در حالت عادی دارای مقدار الكترون و پروتون مساویند به همین دلیل از نظر برایند بارهای الكتریكی خنثی می باشند .
● چگونه می توان یك ماده خنثی را باردار كرد ؟
هرگاه تعادل بین بارهای مثبت و منفی در یك جسم خنثی بهم بخورد ماده بار دار شده است . بهمین منظور كلیه روشهای تولید الكتریسیته كاری نمی كنند جز برهم زدن تعادل بین بارهای الكتریكی مثبت و منفی . می دانیم كه الكترون نسبت به پروتون قابلیت جابجایی و حركت بیشتری دارد . بنابراین می توان با دادن یا گرفتن الكترون ماده را باردار نمود . اگر تعداد الكترونها بیشتر از تعداد پروتونها شود جسم بار منفی و در صورتی كه عكس این حالت روی دهد جسم بار مثبت پیدا می كند .
●باردار كردن مواد چه ربطی به تولید الكتریسیته دارد ؟
اجازه دهید برای جواب به این سوال نخست مواد را دسته بندی كنیم
▪ مواد از نظر هدایت الكتریكی به چند دسته تقسیم می شوند ؟
همه مواد از نظر هدایت الكتریكی جز یك از سه دسته زیر می باشند
الف) هادی ها :
موادی كه براحتی برق را از خود عبور می دهند
ب) عایقها :
موادی كه برق را از خود عبور نمی دهند
ج) نیمه هادی ها :
این مواد در شرایط خاصی مانند هادی ها یا نیمه هادی ها عمل می كنند . اما در حالت عادی برق را به مقدار ناچیز از خود عبور می دهند
● جریان الكتریكی چیست ؟
هرگاه حاملهای الكتریسیته ( الكترونها ) در یك هادی بحركت درآیند جریان الكتریكی ایجاد می شوند . اما هر حركت الكترونی جریان برق نیست . بلكه این حركت باید در یك مسیر مشخص باشد .هر چقدر الكترونهای بیشتری در زمان كمتری در مسیر مشخص حركت كنند مقدار جریان نیز بیشتر می شود
● آمپر چیست ؟
برای دانستن میزان جریان باید بتوان آن را با عدد بیان كرد كه به همین منظور از واحد سنجش جریان كه همان آمپر است استفاده می شود
● مقدار یك آمپر جریان چقدر است ؟
هرگاه از یك هادی تعداد ۲۸/۶ ضربدر ۱۰ بتوان ۱۸ الكترون در یك ثانیه بگذرد این میزان الكترون در زمان یك ثانیه معرف یك آمپر جریان الكتریكی است
● ولتاژ چیست ؟
دانستیم هرگاه الكترونها در یك هادی در مسیر مشخصی بحركت در آیند جریان الكتریكی ایجاد می شود . اما الكترونها بدون دریافت نیرو و انرژی از مدار گردش بدور هسته خارج نمی شوند . بنا براین برای تولید جریان نیاز به یك نیرو داریم كه آن را از منابع تولید نیرو مانند باتری می گیریم . بعبارت ساده تر نیروی لازم جهت ایجاد جریان ولتاژ نام دارد كه واحد اندازه گیری آن ولت است
● چگونه می توان ولتاژ تولید كرد ؟
این سوال پاسخ سوال دیگری نیز می تواند باشد كه همان روشهای تولید الكتریسیته است . می دانیم كه انرژی تولید نمی شود بلكه از صورتی به صورت دیگر تبدیل می گردد . از آنجاییكه الكتریسیته هم انرژی است پس باید تبدیل شده انرژی های دیگر باشد . انرژیهایی كه بصورت متعارف برای تولید برق بكار می رود عبارتند از : انرژی شیمیایی در باتریها - انرژی مغناطیسی در ژنراتورها - انرژی نورانی در باتریهای خورشیدی - انرژی حرارتی در ترموكوپلها - انرژی ضربه ای در پیزو الكتریك و غیره
● مقاومت چیست ؟
الكترونها در هادی براحتی نمی توانند حركت كنند زیرا در مسیر حركت آنها موانعی وجود دارد كه بطور ساده آنها را مقاومت هادی در برابر عبور جریان می گوییم .هرچه قدر این موانع كمتر باشد عبور جریان بهتر صورت میگیرد و می گوییم جسم هادی بهتری است . این موضوع نخستین بار توسط سیمون اهم یك فیزیكدان آلمانی مطرح شد . به همین دلیل واحد اندازه گیری مقاومت اهم است
● منظور از مدار الكتریكی چیست ؟
حال با دانستن سه فاكتور اساسی در برق ( جریان ولتاژ مقاومت ) مدار الكتریكی را تعریف می كنیم : هر مدار الكتریكی یك مجموعه از تولید كننده برق - مصرف كننده آن و سیمهای ارتباطی بین این دو است
▪ چند نوع مدار الكتریكی داریم ؟
دو نوع مدار الكتریكی وجود دارد
۱ - مدار الكتریكی باز كه در آن ارتباط بین تولید كننده در نقطه یا نقاطی قطع است و در نتیجه جریان در مدار وجود ندارد
۲ - مدار الكتریكی بسته كه مسیر عبور جریان كامل است و مصرف كننده از تولید كننده انرژی دریافت كرده و آنرا به صورتهای دیگر تبدیل میكند مانند یك لامپ كه برق را به نور تبدیل می كند .
● منظور از اتصالی در یك مدار یا اتصال كوتاه چیست ؟
هرگاه در یك مدار بسته جریان از مسیری بجز از مصرف كننده بگذرد و مقدار آن زیاد تر از حد مجاز باشد این وضعیت را اتصال كوتاه می گوئیم . در حالت اتصال كوتاه سیم كشی مدار و تولید كننده برق در معرض آسیب جدی قرار می گیرند زیرا جریان مدار بسیار زیاد شده و باعث داغ شدن سیم كشی و اضافه بار شدن منبع تولید كننده برق می گردند در نتیجه اتصال كوتاه باید سریعا و بصورت خودكار قطع شود كه این وظیفه بعهده فیوز است
● اساس كار فیوز چیست ؟
فیوز یك عنصر حفاظتی در مدار است كه هرگونه اضافه جریانی را كه بیشتر از مقدار نوشته شده روی فیوز باشد تشخیص داده و آنرا سریع قطع میكند . بدین صورت كه جریان اضافه سبب تولید گرما در فیوز شده و یك سیم حساس به حرارت را كه در مسیر عبور جریان و در داخل فیوز قرار دارد ذوب میكند و در نتیجه مسیر عبور جریان قطع شده و اتصال كوتاه بطور موقت برطرف می شود اما تا زمانی كه عامل ایجاد كننده اتصال كوتاه مرتفع نگردد عوض كردن فیوز فایده ای ندارد
● خطرات ناشی از برق كدامند ؟
خطراتی كه از برق ناشی می شوند عموما به دو دسته خطرات آتش سوزی و خطرات برق گرفتگی تفسیم میشوند . در صورتیكه در یك مدار الكتریكی اتصال كوتاه پیش آید و برطرف نشود جریان مدار بشدت افزایش یافته و حرارت زیادی تولد می كند . این حرارت سبب آتش گرفتن عایق سیم ها و گسترش آن به مواد آتش گیر دیگر است . خطر ناشی از برق گرفتگی مستقیما شخص را تهدید می كند
● جریان خطا چیست و چند نوع است ؟
در صورتیكه در مدار الكتریكی جریان از مسیر درست خود جاری نشود آنرا جریان خطا می گویند . این جریان ممكن است از طریق اتصال بدنه به زمین جاری شود یا از مدار اصلی بگذرد كه میزان آن بیشتر از حد مشخص مدار است كه آنرا اتصال كوتاه یا اضافه بار گویند . در حالت اتصال كوتاه دو نقطه ای از مدار كه نسبت به هم دارای ولتاژ هستند بهم اتصال می یابند ( توسط یك مقتومت بسیار كوچك ) و در حالت اضافه بار تعداد مصرف كننده ها بیشتر از مقدار مجاز آنها می شود
● منظور از برق گرفتگی چیست ؟
اگر جریان برق از بدن انسان یا حیوان بگذرد برگ گرفتگی ایجاد می شود . ممكن است اندازه جریان عبوری از بدن محسوس نباشد كه در این صورت برق گرفتگی قابل تشخیص نیست . اما در صورتیكه میزان جریان عبوری زیاد شود ابتدا شوك به بدن وارد می شود و در صورت زیادتر شدن جریان سبب قطع ضربان قلب - ایست تنفس و در نهایت مرگ مغزی می شود .
● اندازه جریان و ولتاژ مجاز چقدر است ؟
برای جریان متناوب ۱۵ میلی آمپر و برای جریان مستقیم ۶۰ میلی آمپر - ولتاژ متناوب ۶۵ ولت و ولتاژ مستقیم ۴۵ ولت است
● چگونه می توان شخص را از خطر برق گرفتگی محافظت كرد؟
به این منظور باید تمامی گزینه هایی را كه سبب برق گرفتگی می شود یافت و آنها را بی اثر كرد . مهترین عاملی كه سبب برق گرفتگی می شود اتصال بدنه است . در این حالت بكمك كلید FI یا سیم ارت یا كلید FU یا سیستم نول اتصال بدنه را حذف می كنیم . می توان از دستگاههایی استفاده كرد كه بدنه عایقی دارند و امكان اتصال بدنه در آنها وجود ندارد . می توان ولتاژ كار دستگاهها را كمتر از ولتاژ خطرناك برای بدن - كمتر از ۶۵ ولت - بكار برد و در نهایت می توان از ترانسهای ایزوله استفاده كرد كه باعث جدا سازی فاز برق شهر از تغذیه دستگاه می شود و در نتیجه در صورت اتصال بدنه خطر برق گرفتگی از بین می رود
● توان الكتریكی چیست ؟
اصولا توان به معنی سرعت تبدیل انرژی است . در دستگاههایی كه برای تبدیل انرژی بكار می روند هر چقدر این سرعت بیشتر باشد قدرت دستگاه نیز بیشتر است . مثلا در ژنراتور توان بیشتر نشاندهنده تولید انرژی برقی ! بیشتری است . در مصرف كننده ها نیز همین موضوع صدق می كند . لامپی كه توان بیشتری دارد نور زیادتری هم تولید می كند .
▪ توان را چگونه محاسبه كنیم ؟
سرعت تبدیل انرژی از تقسیم مقدار آن بر زمانی كه آن انرژی تبدیل شده بدست می آید.( انرژی الكتریكی از حاصل ضرب ولتاژ در جریان در زمان بدست می آید ) . اگر میزان انرژی را بر زمان تقسیم كنیم می ماند حاصل ضرب ولتاژ مدار در جریان آن كه این همان رابطه توان است (توان = ولتاژ × جریان ) . البته این رابطه فقط برای مدارهای دی سی صدق می كند و در مدارات آسی رابطه دیگری دارد كه بعدا به آن می پردازیم .
▪ واحد و دستگاه اندازه گیری توان چیست ؟
توان با واحد وات و در مقادیر بالاتر با كیلو وات و مگاوات سنجیده می شوند كه توسط واتمتر اندازه گیری می شود.

منبع  http://www.articles.ir

قانون صفرم ترمودینامیک

در زبان یونانی Thermos به معنای "گرما و حرارت" و Dynamic به معنای "تغییرات" می باشد و لغت Thermodynamic بیانگر شاخه ای از علم فیزیک می باشد که به بررسی رفتار خواص کلی سیستم ها مانند فشار، دما، انرژی داخلی، حجم، آنتروپی و ... می پردازد. از جمله مسائل مورد علاقه این علم می توان به بررسی قوانین حاکم بر تبدیل انرژی گرمایی به کار اشاره. قوانین اصلی حاکم بر این علم بسیار جالب بوده و مصادیق بسیاری در سایر علوم تجربی و نظری نیز دارند سعی خواهیم کرد که طی چند مطلب به تشریح ساده آنها بپردازیم

 

 

 

قانون صفرم (Zeroth law)
برای هیچ یک از ما شکی وجود ندارد هنگامی که یک لیوان آب جوش را در یک ظرف بزرگتر آب سرد قرار می دهیم، پس از گذشت زمان لازم دمای آب درون لیوان و آب بیرون آن - درون ظرف بزرگتر - یکسان می شود. اینگونه بنظر می آید که میان دو منبع - منظور لیوان آب جوش و ظرف آب سرد - مفهومی بنام گرما به حرکت در می آید و از جایی که بیشتر است به سمت جایی که کمتر است حرکت می کند تا به تعادل گرمایی برسند.

مثال دیگر آنکه هنگامی که یک لیوان آب یخ را بدست میگیرد بوضوح احساس می کنید چیزی - بنام گرما - از دست شما به سمت لیوان جاری می شود و ضمن سرد کردن دست شما به گرم کردن لیوان مشغول می شود. نمونه معکوس حالتی است که شما یک لیوان چای داغ را در درست می گیرد. در هر دو مورد اگر لیوان ها را برای مدت طولانی در دست نگاه داریم دیگر احساس خاصی نخواهیم داشت و دمای لیوان ها با دمای بدن ما یکسان می شود.

این نمونه تجربه های به ظاهر ساده مصادیقی از قانون صفرم ترمودینامیک می باشند که معمولآ به اینصورت بیان می شود : "اگر A و B با جسم سومی مانند C در تعادل گرمایی باشند، حتمآ با یکدیگر نیز در تعادل خواهند بود."

دقت کنید که این خاصیت اگر چه بنظر ساده می آید اما در تمام موارد یکسان نیست و حتی شاید به نوعی ابهام هم داشته باشد. بعنوان مثال دلیلی وجود ندارد، اگر آقای A، گربه C را دوست داشته باشد و آقای B هم این گربه را دوست داشته باشد، در آنصورت آقایان A و B به یکدیگر علاقه داشته باشند.

قانون صفرم ترمودینامیک در واقع تاکیدی است بر وجود یک کمیت بنام دما که مقدار آن در سیستم های ترمودینامیکی در حال تعادل یکسان می باشد. مشابه این قانون اگرچه در فیزیک الکتریسیته تعریف خاصی شاید نداشته باشد وجود دارد. شما وقتی دو منبع با پتانسیل های مختلف الکتریکی را از طریق یک سیم هادی به یکدیگر متصل کنید و مدار بسته ای تشکیل دهید، جریان الکتریسیته آنقدر در مدار جاری خواهد بود - و تلف خواهد شد - تا پتانسیل دو منبع یکسان شود.

علت آنکه این قانون با شماره صفر مشخص می شود آن است که بسیار پایه ای بوده و نیز پس از گذشت سالها استفاده از سایر قوانین ترمودینامیک، در اوایل قرن بیستم به جمع قوانین ترمودینامیک پیوسته است.

 

منبع:               http://www.senmerv.com