وقتی دو جسم با جرم و دمای متفاوت با یکدیگر در تماس قرار میگیرند، تبادل گرما بین آنها آغاز میشود. این فرآیند تا زمانی ادامه مییابد که دماهای دو جسم برابر شود. در اینجا، به توضیح بیشتر در مورد این پدیده میپردازیم:
1. **مفهوم دما و گرما**: دما نشاندهنده میزان انرژی حرکتی مولکولهای یک جسم است. وقتی دما بیشتر باشد، مولکولها انرژی بیشتری دارند و سریعتر حرکت میکنند. گرما به انرژی منتقل شده بین دو جسم با دماهای مختلف اطلاق میشود.
2. **قانون اول ترمودینامیک**: این قانون بیان میکند که انرژی نمیتواند از بین برود و فقط میتواند از شکلی به شکل دیگر تبدیل شود. بنابراین، در تبادل گرما، انرژی از جسم گرم به جسم سرد منتقل میشود.
3. **جریان گرما**: فرض کنید جسم اولی دمای بالاتر (آشپزخانه) و جسم دومی دمای پایینتر (بیرون) دارد. در این صورت، گرما از جسم اول به جسم دوم منتقل میشود. این تبادل گرما به دلیل تفاوت دماها و پیشرفت تصادفی مولکولها رخ میدهد.
4. **معادله تبادل گرما**: مقدار گرمای منتقل شده \(Q\) را میتوان با استفاده از رابطه زیر محاسبه کرد:
\[
Q = mc \Delta T
\]
که در آن:
- \(m\) = جرم جسم
- \(c\) = ظرفیت گرمایی ویژه جسم (مقدار انرژی مورد نیاز برای افزایش دمای یک کیلوگرم از آن جسم به یک درجه سلسیوس)
- \(\Delta T\) = تغییر دما
5. **به تعادل رسیدن**: این تبادل گرما تا زمانی ادامه مییابد که دو جسم به دمایی یکسان (تعادل دما) برسند. در این مرحله، هیچ گرمایی بین دو جسم منتقل نمیشود و سیستم در تعادل حرارتی است.
بنابراین، در سوال شما، بله، دو جسم با جرم و دمای متفاوت میتوانند در تبادل گرما با یکدیگر قرار بگیرند و این فرآیند باعث میشود تا دماهای آنها به یکدیگر نزدیک شود.
