Cos'è l'equilibrio termico?

L'equilibrio termico si ottiene quando due oggetti o sistemi raggiungono la stessa temperatura e cessano di scambiare energia attraverso il calore.Quando due oggetti vengono messi insieme, l'oggetto con più energia termica perderà quell'energia contro l'oggetto con meno energia termica.Alla fine, le loro temperature saranno uguali e cesseranno di scambiare energia termica poiché nessuno dei due oggetti è più caldo o più freddo dell'altro.A questo punto, sono in uno stato di equilibrio termico. Il contatto termico è un concetto importante relativo all'equilibrio termico.Sono considerati più sistemi in contatto termico se sono in grado di influenzare le temperature degli altri.Se la bottiglia di soda viene rimossa dal frigorifero e posizionata sul bancone della cucina, che è a temperatura ambiente, il bancone e la bottiglia di soda sono a contatto termico.Scaldare l'energia dal bancone scorre alla bottiglia fredda di soda.Alla fine, le loro temperature saranno uguali e saranno in uno stato di equilibrio termico.

Nei sistemi termici che coinvolgono oggetti nel contatto termico, i flussi di calore dall'oggetto più caldo, che contiene più energia termica, all'oggetto più freddo, che contiene menoenergia termica.Pertanto, oggetti e sistemi possono ottenere o perdere calore.Tecnicamente non possono guadagnare o perdere freddo, tuttavia, in quanto non esiste "energia fredda" separata.In un sistema termico, l'oggetto più caldo perde l'energia termica rispetto all'oggetto più freddo fino al raggiungimento dell'equilibrio.

Il concetto di equilibrio termico viene spesso utilizzato e studiato nel campo della chimica, in particolare nello studio della termodinamica.La termodinamica viene generalmente insegnata a livello introduttivo nei corsi di chimica delle scuole superiori, ma è un argomento molto complesso che non è completamente spiegato agli studenti fino a quando le lezioni avanzate di chimica e fisica al college.

Insieme al suo posto in laboratorio, l'equilibrio termico ha un posto molto importante in natura.I sistemi chimici esistono in molte cose viventi e non viventi in natura e mantenere quei sistemi in uno stato di equilibrio è molto importante.Nel corpo umano, ad esempio, gli enzimi sono coinvolti in innumerevoli reazioni chimiche che sono vitali per la vita.Gli enzimi, tuttavia, diventano inutili quando raggiungono troppo o troppo bassi di temperatura.Devono rimanere in un equilibrio costante per rimanere funzionali e devono rimanere funzionali affinché il corpo umano stesso possa funzionare.