El calor es el flujo de energía de una temperatura alta a una temperatura baja. Cuando estas temperaturas se equilibran, el calor deja de fluir, entonces se dice que el sistema (o conjunto de sistemas) está en equilibrio térmico. El equilibrio térmico también implica que no hay materia que fluya dentro o fuera del sistema. La ley cero de la termodinámica utiliza el equilibrio térmico para definir cómo se puede decir que dos sistemas diferentes están a la misma temperatura. Por ejemplo, cuando la roca fundida sale de un volcán, emitirá calor a la atmósfera hasta que la roca y la atmósfera estén a la misma temperatura. A pesar de que los dos sistemas (roca y aire) son muy diferentes, el equilibrio térmico permite una definición de temperatura para ambos.

Todos los sistemas tienden al equilibrio térmico con el tiempo, y algunos sistemas tardarán mucho más que otros. Saber que los sistemas que interactúan tenderán a la misma temperatura permite aplicaciones importantes en todas las áreas de la ciencia. Por ejemplo, la capacidad calorífica específica de una sustancia se puede determinar colocándola en agua y midiendo la temperatura después de un período de tiempo.

Figura 1. La ley cero de la termodinámica.

Equilibrio de la Tierra

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es muy importante para que la Tierra permanezca en equilibrio térmico con el fin de que su temperatura permanece constante. La energía solar entrante a la Tierra debe estar equilibrada, lo que significa que la Tierra debe irradiar tanto calor como recibe. El efecto invernadero ralentiza la transferencia de calor de la Tierra al espacio, haciendo que el planeta se caliente más. La temperatura de la Tierra depende del efecto invernadero natural para ser habitable por los seres humanos y otros animales, y sin él, la Tierra estaría demasiado fría. Sin embargo, el aumento de dióxido de carbono, metano y dióxido de nitrógeno en la atmósfera está aumentando este efecto invernadero, causando que se libere un poco menos de calor de la Tierra que el que se absorbe en los flujos de energía de la Tierra. Este ligero desequilibrio del equilibrio está llevando a un clima cada vez más cálido que está cambiando el planeta de maneras peligrosas.

Para más información

• Ley cero de la termodinámica
• Ley de conservación de la energía
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• Equilibrio
• Efecto invernadero
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