Il calore è il flusso di energia da una temperatura elevata a una bassa temperatura. Quando queste temperature si bilanciano, il calore smette di scorrere, quindi il sistema (o insieme di sistemi) si dice che sia in equilibrio termico. L’equilibrio termico implica anche che non c’è materia che scorre dentro o fuori dal sistema. La legge zeroth della termodinamica utilizza l’equilibrio termico per definire come due sistemi diversi possono essere considerati alla stessa temperatura. Ad esempio, quando la roccia fusa esce da un vulcano, emetterà calore nell’atmosfera fino a quando la roccia e l’atmosfera non saranno alla stessa temperatura. Anche se i due sistemi (roccia e aria) sono molto diversi, l’equilibrio termico consente una definizione di temperatura per entrambi.

Tutti i sistemi tendono all’equilibrio termico nel tempo—e alcuni sistemi impiegheranno molto più tempo di altri. Sapere che i sistemi interagenti tenderanno verso la stessa temperatura consente importanti applicazioni in tutte le aree della scienza. Ad esempio, la capacità termica specifica di una sostanza può essere determinata mettendola in acqua e misurando la temperatura dopo un periodo di tempo.

Figura 1. La legge zero della termodinamica.

Equilibrio della Terra

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È molto importante che la Terra rimanga in equilibrio termico affinché la sua temperatura rimanga costante. L’energia solare in arrivo alla Terra deve essere bilanciata, il che significa che la Terra deve irradiare tanto quanto il calore che riceve. L’effetto serra rallenta il trasferimento di calore dalla Terra allo spazio, rendendo il pianeta più caldo. La temperatura della Terra si basa sull’effetto serra naturale per essere abitabile da esseri umani e altri animali e senza di essa, la Terra sarebbe troppo fredda. Tuttavia, l’aumento di anidride carbonica, metano e biossido di azoto nell’atmosfera sta aumentando questo effetto serra, causando un po ‘ meno calore da far uscire dalla Terra che viene assorbito nei flussi di energia della Terra. Questo leggero squilibrio dall’equilibrio sta portando ad un clima di riscaldamento che sta cambiando il pianeta in modi pericolosi.

Per Ulteriori letture

• legge Zero della termodinamica
• la Legge di conservazione dell’energia
• Terra del bilancio di energia
• Equilibrio
• effetto Serra
• O esplorare una pagina a caso

1. Hyperphysics, Termica equilbrium , Disponibili: http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/thermo/thereq.html
2. Hyperphysics, Calorimetria , Disponibile: http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/thermo/calor.html#c1
3. Hyperphysics, Legge Zero della Termodinamica , Disponibile: http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/thermo/thereq.html # c2