¿Qué es el equilibrio térmico?
El equilibrio térmico se logra cuando dos objetos o sistemas alcanzan la misma temperatura y dejan de intercambiar energía a través del calor. Cuando se colocan dos objetos juntos, el objeto con más energía térmica perderá esa energía al objeto con menos energía térmica. Eventualmente, sus temperaturas serán iguales y dejarán de intercambiar energía térmica ya que ninguno de los objetos es más cálido o más frío que el otro. En este punto, se encuentran en un estado de equilibrio térmico.
El contacto térmico es un concepto importante relacionado con el equilibrio térmico. Se considera que múltiples sistemas están en contacto térmico si son capaces de afectar las temperaturas de los demás. Si la botella de refresco se retira del refrigerador y se coloca en el mostrador de la cocina, que está a temperatura ambiente, el mostrador y la botella de refresco están en contacto térmico. Calentar la energía del mostrador fluye a la botella fría de refrescos. Eventualmente, sus temperaturas serán iguales y estarán en un estado de equilibrio térmico.
En los sistemas térmicos que involucran objetos en contacto térmico, el calor fluye del objeto más cálido, que contiene más energía térmica, al objeto más frío, que contiene menos energía térmica. Por lo tanto, los objetos y sistemas pueden ganar o perder calor. Sin embargo, técnicamente no pueden ganar ni perder el frío, ya que no hay una "energía fría" separada. En un sistema térmico, el objeto más cálido pierde energía térmica al objeto más frío hasta que se logre el equilibrio.
El concepto de equilibrio térmico se usa y estudia con mayor frecuencia en el campo de la química, particularmente en el estudio de la termodinámica. La termodinámica generalmente se enseña a nivel introductorio en los cursos de química de la escuela secundaria, pero es un tema muy complejo que no se explica completamente a los estudiantes hasta las clases avanzadas de química y física en la universidad.
junto con su lugar en el laboratorio, el equilibrio térmico tiene un lugar muy importanteen la naturaleza. Existen sistemas químicos en muchas cosas vivos y no vivos en la naturaleza, y es muy importante mantener esos sistemas en un estado de equilibrio. En el cuerpo humano, por ejemplo, las enzimas están involucradas en innumerables reacciones químicas que son vitales para la vida. Sin embargo, las enzimas se vuelven inútiles cuando alcanzan una temperatura demasiado alta o demasiado baja. Deben permanecer en un equilibrio constante para permanecer funcionales, y deben permanecer funcionales para que el cuerpo humano mismo funcione.