Equilibrio térmico para niños
El equilibrio térmico es un estado especial donde dos objetos o partes de un sistema alcanzan la misma temperatura. Imagina que tienes una bebida caliente y le pones un hielo. Al principio, la bebida está caliente y el hielo muy frío. Pero después de un rato, el hielo se derrite y la bebida se enfría un poco. Al final, tanto el agua de la bebida como el agua del hielo derretido tienen la misma temperatura. En ese momento, ya no hay transferencia de calor entre ellos, y decimos que han llegado al equilibrio térmico.
Contenido
¿Qué es el equilibrio térmico en física?
Para entender mejor el equilibrio térmico, es útil conocer algunos conceptos. Cuando dos objetos pueden intercambiar calor entre sí, decimos que están en contacto térmico. Esto puede ser porque se tocan directamente o porque están separados por un material que permite que el calor pase a través de él.
Imagina dos objetos que están en contacto térmico, pero no se mezclan ni reaccionan entre sí. Si los colocamos en un lugar donde no pueden intercambiar calor con el exterior, con el tiempo, estos objetos alcanzarán un estado donde ya no hay cambios visibles en su temperatura. En ese momento, ambos objetos tendrán la misma temperatura y habrán llegado al equilibrio térmico.
¿Cómo se relaciona el equilibrio térmico con la termodinámica?
El equilibrio térmico es un concepto fundamental en la Termodinámica, que es la rama de la física que estudia el calor y la energía. Es la base de una regla muy importante llamada el "principio cero de la termodinámica".
El Principio Cero de la Termodinámica: Una Regla Clave
El concepto de equilibrio térmico es tan importante que dio origen al "principio cero de la termodinámica". Este principio fue propuesto por un científico llamado Ralph Fowler en 1931.
Se explica de la siguiente manera: Si tienes dos objetos, A y B, y cada uno de ellos está en equilibrio térmico con un tercer objeto, C, entonces los objetos A y B también estarán en equilibrio térmico entre sí.
Piensa en ello como una cadena: si A tiene la misma temperatura que C, y B también tiene la misma temperatura que C, entonces A y B deben tener la misma temperatura entre sí. Este principio se llamó "cero" porque, aunque se formuló después de otros principios de la termodinámica, es tan básico que es el fundamento para entenderlos.
¿Cómo se usa el equilibrio térmico para medir la temperatura?
Una de las aplicaciones más comunes del equilibrio térmico es la Termometría, que es la ciencia de medir la temperatura. Para saber la temperatura de algo, usamos un termómetro.
Cuando colocas un termómetro en contacto con un objeto (por ejemplo, tu cuerpo o un vaso de agua), el calor comienza a fluir entre el objeto y el termómetro. Este intercambio de calor continúa hasta que ambos alcanzan el equilibrio térmico. En ese momento, el termómetro y el objeto tienen la misma temperatura. La temperatura que marca el termómetro es, entonces, la temperatura del objeto. Por eso es tan importante entender el equilibrio térmico para saber cómo funcionan los termómetros.
Véase también
En inglés: Thermodynamic equilibrium Facts for Kids
