Warmte is de stroom van energie van een hoge temperatuur naar een lage temperatuur. Wanneer deze temperaturen in evenwicht zijn en er geen warmte meer stroomt, is er sprake van een thermisch evenwicht in het systeem (of de reeks systemen). Thermisch evenwicht houdt ook in dat er geen materie in of uit het systeem stroomt. De nulde wet van de thermodynamica gebruikt thermisch evenwicht om te definiëren hoe van twee verschillende systemen gezegd kan worden dat ze op dezelfde temperatuur zijn. Bijvoorbeeld, wanneer gesmolten steen uit een vulkaan omhoog komt, zal het warmte afgeven aan de atmosfeer totdat de steen en de atmosfeer dezelfde temperatuur hebben. Hoewel de twee systemen (rots en lucht) zeer verschillend zijn, kan men door thermisch evenwicht voor beide een definitie van temperatuur geven.
Alle systemen neigen in de loop van de tijd naar thermisch evenwicht – en sommige systemen zullen daar veel langer over doen dan andere. De wetenschap dat op elkaar inwerkende systemen naar dezelfde temperatuur zullen neigen, maakt belangrijke toepassingen op alle gebieden van de wetenschap mogelijk. Zo kan bijvoorbeeld de specifieke warmtecapaciteit van een stof worden bepaald door deze in water te leggen en na verloop van tijd de temperatuur te meten.
Evenwicht van de Aarde
hoofdartikel
Het is van groot belang dat de Aarde in thermisch evenwicht blijft, zodat haar temperatuur constant blijft. De inkomende zonne-energie op aarde moet in evenwicht zijn – dat wil zeggen dat de aarde evenveel warmte moet uitstralen als zij ontvangt. Het broeikaseffect vertraagt de warmteoverdracht van de aarde naar de ruimte, waardoor de planeet heter wordt. De temperatuur van de aarde is afhankelijk van het natuurlijke broeikaseffect om bewoonbaar te zijn voor mensen en andere dieren en zonder dit effect zou de aarde veel te koud zijn. De toename van kooldioxide, methaan en stikstofdioxide in de atmosfeer doet dit broeikaseffect echter toenemen, waardoor iets minder warmte door de aarde wordt afgevoerd dan door de energiestromen van de aarde wordt opgenomen. Deze lichte verstoring van het evenwicht leidt tot een opwarming van het klimaat die de planeet op gevaarlijke wijze verandert.
Voor verder lezen
- Zeroth wet van thermodynamica
- Wet van behoud van energie
- Aarde’s energie budget
- Equilibrium
- Kaseffect
- Of verken een willekeurige pagina
- Hyperfysica, Thermisch evenwicht , Beschikbaar: http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/thermo/thereq.html
- Hyperfysica, Calorimetrie , Beschikbaar: http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/thermo/calor.html#c1
- Hyperfysica, Zerotica-wet van de thermodynamica , Beschikbaar: http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/thermo/thereq.html#c2