Articles

Terminen tasapainotila

lämpö on energian virtaus korkeasta lämpötilasta alhaiseen lämpötilaan. Kun nämä lämpötilat tasoittuvat, lämpö lakkaa virtaamasta, systeemin (tai systeemien joukon) sanotaan olevan termisessä tasapainossa. Terminen tasapaino tarkoittaa myös sitä, että systeemiin ei virtaa mitään ainetta. Termodynamiikan zerothin laki käyttää termistä tasapainoa määrittääkseen, miten kahden eri systeemin voidaan sanoa olevan samassa lämpötilassa. Esimerkiksi kun tulivuoresta nousee sulaa kiveä, se luovuttaa lämpöä ilmakehään, kunnes kivi ja ilmakehä ovat samassa lämpötilassa. Vaikka kaksi järjestelmää (kivi ja ilma) ovat hyvin erilaisia, terminen tasapaino mahdollistaa lämpötilan määrittelyn molemmille.

kaikki systeemit pyrkivät ajan myötä termiseen tasapainoon—ja jotkut systeemit kestävät paljon kauemmin kuin toiset. Tieto siitä, että vuorovaikutteiset järjestelmät pyrkivät samaan lämpötilaan, mahdollistaa tärkeitä sovelluksia kaikilla tieteen aloilla. Aineen ominaislämpökapasiteetti voidaan määrittää esimerkiksi laittamalla se veteen ja mittaamalla lämpötila jonkin ajan kuluttua.

Kuva 1. Termodynamiikan zerothin laki.

maan tasapaino

pääartikkeli

on erittäin tärkeää, että maa pysyy termisessä tasapainossa, jotta sen lämpötila pysyy vakiona. Maahan tulevan aurinkoenergian on oltava tasapainossa-eli maan on säteilytettävä yhtä paljon lämpöä kuin se saa. Kasvihuoneilmiö hidastaa lämmön siirtymistä maasta avaruuteen, mikä tekee planeetasta kuumemman. Maapallon lämpötila nojaa luonnolliseen kasvihuoneilmiöön, jotta ihmiset ja muut eläimet voisivat asua ja ilman sitä Maa olisi aivan liian kylmä. Hiilidioksidin, metaanin ja typpidioksidin lisääntyminen ilmakehässä kuitenkin lisää tätä kasvihuoneilmiötä, jolloin maasta päästetään hieman vähemmän lämpöä kuin se imeytyy maan energiavirtoihin. Tämä pieni epätasapaino tasapainosta johtaa lämpenevään ilmastoon, joka muuttaa planeettaa vaarallisilla tavoilla.

Jatkoluettavaksi

  • termodynamiikan Zerothin laki
  • energian säilymisen laki
  • maan energiabudjetti
  • tasapainotila
  • kasvihuoneilmiö
  • tai tutki satunnaista sivua
  1. Hyperfysiikka, terminen tasasivusto , saatavilla: http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/thermo/thereq.html
  2. Hyperfysiikka, Kalorimetria , saatavilla: http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/thermo/calor.html#c1
  3. hyperfysiikka, termodynamiikan zeroth-laki , saatavilla: http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/thermo/thereq.html#c2