Équilibre thermique

La chaleur est le flux d’énergie d’une température élevée vers une température basse. Lorsque ces températures s’équilibrent, la chaleur cesse de circuler, on dit alors que le système (ou l’ensemble des systèmes) est en équilibre thermique. L’équilibre thermique implique également qu’il n’y a pas de flux de matière entrant ou sortant du système. La loi zéro de la thermodynamique utilise l’équilibre thermique pour définir comment deux systèmes différents peuvent être considérés comme étant à la même température. Par exemple, lorsque de la roche en fusion sort d’un volcan, elle dégage de la chaleur dans l’atmosphère jusqu’à ce que la roche et l’atmosphère soient à la même température. Même si les deux systèmes (la roche et l’air) sont très différents, l’équilibre thermique permet de définir une température pour les deux.

Tous les systèmes tendent vers l’équilibre thermique avec le temps-et certains systèmes mettront beaucoup plus de temps que d’autres. Savoir que des systèmes en interaction tendront vers la même température permet des applications importantes dans tous les domaines de la science. Par exemple, la capacité thermique spécifique d’une substance peut être déterminée en la plaçant dans l’eau et en mesurant la température après un certain temps.

Figure 1. La loi zeroth de la thermodynamique.

Equilibre de la Terre

article principal

Il est très important que la Terre reste en équilibre thermique pour que sa température reste constante. L’énergie solaire entrante sur la Terre doit être équilibrée – ce qui signifie que la Terre doit émettre autant de chaleur qu’elle en reçoit. L’effet de serre ralentit le transfert de chaleur de la Terre vers l’espace, ce qui rend la planète plus chaude. La température de la Terre dépend de l’effet de serre naturel pour être habitable par les humains et les autres animaux et, sans lui, la Terre serait beaucoup trop froide. Cependant, l’augmentation du dioxyde de carbone, du méthane et du dioxyde d’azote dans l’atmosphère accroît cet effet de serre, ce qui fait que la Terre laisse sortir un peu moins de chaleur qu’elle n’en absorbe dans ses flux d’énergie. Ce léger déséquilibre par rapport à l’équilibre conduit à un réchauffement du climat qui modifie la planète de manière dangereuse.

Pour plus de lecture

• La loi zéro de la thermodynamique
• La loi de conservation de l’énergie
• Le budget énergétique de la Terre. de la Terre
• Equilibre
• Effet de serre
• Ou explorer une page aléatoire