El equilibrio térmico se refiere a la condición en la cual dos o más objetos que están en contacto térmico alcanzan la misma temperatura y ya no experimentan transferencia neta de calor entre ellos.
En este estado, las tasas de transferencia de calor en ambas direcciones son iguales, lo que resulta en una distribución uniforme de la energía térmica.
Este concepto es fundamental en termodinámica y se observa en sistemas naturales y artificiales, desde objetos cotidianos hasta planetas en el espacio, cuando alcanzan una temperatura común.
Veamos un ejemplo para entenderlo
Imaginemos que tenemos un vaso de agua caliente y que lo vamos a colocar en una habitación a temperatura ambiente. Inicialmente, el agua está a una temperatura superior a la del entorno de nuestra habitación
Con el pas de las horas, debido a la transferencia de calor, el agua pierde calor y la habitación lo gana. Es decir, a medida que transcurre el tiempo, el agua y la habitación alcanzan un equilibrio térmico, donde sus temperaturas son iguales.
En este estado, ya no habrá una transferencia neta de calor entre el agua y la habitación, y ambas permanecen a la misma temperatura.
Otro ejemplo
Supongamos que tienes una cuchara caliente que acabas de utilizar para revolver café. Al sumergirla en un vaso de agua fría, inicialmente, la cuchara está a una temperatura más alta que el agua.
Con el tiempo, debido a la transferencia de calor, la cuchara cede calor al agua y su propia temperatura disminuye. Por lo tanto, la cuchara y el agua alcanzan un equilibrio térmico, donde ambas están a la misma temperatura.
En este estado, ya no hay un flujo neto de calor entre la cuchara y el agua, y ambos componentes han alcanzado una temperatura común.
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