Concepto de equilibrio térmico

Uno de los tipos de equilibrios que más frecuentemente nos encontramos es el de equilibrio térmico. Este tipo de equilibrio se basa en que la temperatura de un sistema y todo lo que contenga, o dos sistemas separados sea la misma en todos los puntos de ambos sistemas, o dentro del mismo sistema.

Definición:

La temperatura es una consecuencia de la energía, en todas sus manifestaciones, que se encuentran actuando sobre o dentro de un sistema. Así mismo, las moléculas, que se encuentran siempre en movimiento, también contribuyen a la temperatura. El equilibrio térmico implica que la suma de todas estas contribuciones de energía sea la misma en todos los puntos de un sistema.

Cuando dos sistemas, cada uno a distintas temperaturas son puestos en contacto por algún medio, el objeto de mayor temperatura cederá calor al objeto de menor temperatura hasta que ambos se encuentren a la misma temperatura. Cuando la temperatura es la misma para ambos y no cambia a lo largo del tiempo, entonces se ha alcanzado el equilibrio térmico.

Ejemplo de equilibrio térmico:

Si se calienta un objeto cualquiera hasta que alcance una temperatura de por ejemplo 100 grados y después se deja caer en un recipiente metálico con agua a temperatura a ambiente (25 grados por ejemplo) entonces el objeto originalmente a 100 grados descenderá su temperatura y el recipiente con agua originalmente a 25 grados elevará su temperatura. Si se deja pasar un tiempo prudencial, entonces tanto el objeto introducido como el agua estarán a la misma temperatura, lo que implica un estado de equilibrio. Sin embargo, si se deja pasar demasiado tiempo el agua comenzará a ceder calor al ambiente y volverá a estar a la temperatura original, en cuyo caso volverá a estar en equilibrio térmico pero con respecto del medio ambiente, como también lo estará el objeto introducido.