Lämpö on energiavirta korkeasta lämpötilasta matalaan lämpötilaan. Kun nämä lämpötilat tasaantuvat, lämmön virtaus lakkaa, jolloin systeemin (tai systeemien joukon) sanotaan olevan termisessä tasapainossa. Lämpötasapaino tarkoittaa myös sitä, että systeemiin ei virtaa ainetta sisään tai ulos. Termodynamiikan nollalaki käyttää termistä tasapainoa määrittelemään, miten kahden eri järjestelmän voidaan sanoa olevan samassa lämpötilassa. Kun esimerkiksi tulivuoresta nousee sulaa kiveä, se luovuttaa lämpöä ilmakehään, kunnes kivi ja ilmakehä ovat samassa lämpötilassa. Vaikka nämä kaksi systeemiä (kallio ja ilma) ovat hyvin erilaisia, terminen tasapaino mahdollistaa lämpötilan määrittelyn molemmille.
Kaikki systeemit pyrkivät kohti termistä tasapainoa ajan kuluessa – ja joillakin systeemeillä se kestää paljon kauemmin kuin toisilla. Tieto siitä, että vuorovaikutuksessa olevat systeemit pyrkivät samaan lämpötilaan, mahdollistaa tärkeitä sovelluksia kaikilla tieteenaloilla. Esimerkiksi aineen ominaislämpökapasiteetti voidaan määrittää asettamalla se veteen ja mittaamalla lämpötila tietyn ajan kuluttua.
Maailman tasapaino
pääartikkeli
Maailman on erittäin tärkeää pysyä termisessä tasapainossa, jotta sen lämpötila pysyy vakiona. Maahan tulevan aurinkoenergian on oltava tasapainossa – eli Maan on säteilevä yhtä paljon lämpöä kuin se vastaanottaa. Kasvihuoneilmiö hidastaa lämmön siirtymistä Maasta avaruuteen, jolloin planeetta kuumenee. Maapallon lämpötila on riippuvainen luonnollisesta kasvihuoneilmiöstä, jotta ihmiset ja muut eläimet voivat asua maapallolla, ja ilman sitä maapallo olisi aivan liian kylmä. Hiilidioksidin, metaanin ja typpidioksidin lisääntyminen ilmakehässä lisää kuitenkin tätä kasvihuoneilmiötä, minkä vuoksi maapallolta poistuu hieman vähemmän lämpöä kuin mitä maapallon energiavirrat absorboivat. Tämä pieni epätasapaino tasapainosta johtaa ilmaston lämpenemiseen, joka muuttaa maapalloa vaarallisella tavalla.
Lisälukemista
- Termodynamiikan nollalaki
- Energian säilymislaki
- Maan energia budjetti
- Tasapaino
- Kasvihuoneilmiö
- Tai tutki satunnaista sivua
- Hyperfysiikka, Terminen tasapaino , Saatavilla: http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/thermo/thereq.html#c2