Kiam du korpoj kun malsamaj temperaturoj kontaktiĝas, tiu pli varma donas parton de sia energio al tiu kun malpli da temperaturo, ĝis la punkto kie ambaŭ temperaturoj egalas.
Ĉi tiu situacio estas konata kiel termika ekvilibro, kaj ĝi estas ĝuste la stato, en kiu la temperaturoj de du korpoj, kiuj komence havis malsamajn temperaturojn, egalas. Okazas, ke dum temperaturoj egalas, varmofluo estas interrompita, kaj tiam la ekvilibra situacio estas atingita.
Vidu ankaŭ: Ekzemploj de Varmeco kaj Temperaturo
Teorie termika ekvilibro estas fundamenta en tio, kio estas konata kiel la Nula Leĝo aŭ la Nula principo de termodinamiko, kiu klarigas, ke se du apartaj sistemoj samtempe estas en terma ekvilibro kun tria sistemo, ili estas en termika ekvilibro inter si. Ĉi tiu Leĝo estas fundamenta por la tuta disciplino de termodinamiko, kiu estas la branĉo de fiziko, kiu traktas priskribi ekvilibrajn statojn je makroskopa nivelo.
La ekvacio, kiu estigas la kvantigon de la varmo, kiu estas interŝanĝita en la translokigoj inter la korpoj, havas la formon:
Q = M * C * ΔT
Kie Q estas la kvanto de varmo esprimita en kalorioj, M estas la maso de la studata korpo, C estas la specifa varmo de la korpo, kaj ΔT estas la diferenco de temperaturo.
En ekvilibra situacio, la maso kaj specifa varmo konservas sian originan valoron, sed la temperatura diferenco fariĝas 0 ĉar ĝuste la ekvilibra situacio kie ne estas temperaturŝanĝoj estis difinita.
Alia grava ekvacio por la ideo de termika ekvilibro estas tiu, kiu celas esprimi la temperaturon, kiun havos la unuigita sistemo. Estas akceptite ke kiam sistemo de N1-partikloj, kiu estas ĉe temperaturo T1, estas metita en kontakton kun alia sistemo de N2-partikloj kiu estas ĉe temperaturo T2, la ekvilibra temperaturo akiriĝas per la formulo:
(N1 * T1 + N2 * T2) / (N1 + N2).
Tiel oni povas vidi tion kiam ambaŭ subsistemoj havas la saman kvanton de partikloj, la ekvilibra temperaturo reduktiĝas al mezumo inter la du komencaj temperaturoj. Ĉi tio povas esti ĝeneraligita por rilatoj inter pli ol du subsistemoj.
Jen kelkaj ekzemploj de situacioj, kie termika ekvilibro okazas:
- Mezuri korpan temperaturon per termometro funkcias tiel. La longa daŭro, kiun la termometro devas havi en kontakto kun la korpo por vere kvantigi la temperaturajn gradojn, estas ĝuste pro la tempo, kiun ĝi bezonas por atingi termikan ekvilibron.
- La produktoj vendataj 'naturaj' povus trairi fridujon. Tamen post iom da tempo ekster la fridujo, en kontakto kun la natura medio, ili atingis termikan ekvilibron kun ĝi.
- La konstanteco de glaĉeroj en la maroj kaj ĉe la polusoj estas aparta kazo de termika ekvilibro. Ĝuste la avertoj pri mondvarmiĝo multe rilatas al plialtiĝo de la mara temperaturo, kaj tiam al termika ekvilibro, kie multe de tiu glacio degelas.
- Kiam persono eliras el banado, li estas relative malvarma, ĉar la korpo ekvilibriĝis kun la varma akvo, kaj nun ĝi devas ekvilibriĝi kun la medio.
- Kiam vi serĉas malvarmigi tason da kafo, aldonu malvarman lakton al ĝi.
- Substancoj kiel butero estas tre sentemaj al temperaturŝanĝiĝoj, kaj kun tre mallonga tempo en kontakto kun la medio ĉe natura temperaturo, ili ekvilibriĝas kaj fandiĝas.
- Metante vian manon sur malvarman balustradon, dum kelka tempo, la mano fariĝas pli malvarma.
- Kruĉo kun kilogramo da glaciaĵo degelos pli malrapide ol alia kun kvarono de kilogramo da la sama glaciaĵo. Ĉi tio estas produktita de la ekvacio, en kiu la maso determinas la karakterizaĵojn de la termika ekvilibro.
- Kiam glacia kubo estas metita en glason da akvo, termika ekvilibro ankaŭ okazas. La sola diferenco estas, ke ekvilibro implicas ŝanĝon de stato, ĉar ĝi trapasas 100 ° C, kie la akvo iras de solido al likvaĵo.
- Aldonu malvarman akvon al rapideco de varma akvo, kie ekvilibro atingiĝas tre rapide ĉe temperaturo pli malvarma ol la originala.
