Termisk jämvikt

Värme är flödet av energi från en hög temperatur till en låg temperatur. När dessa temperaturer balanserar varandra och värmen slutar flöda, sägs systemet (eller uppsättningen av system) vara i termisk jämvikt. Termisk jämvikt innebär också att det inte finns någon materia som flödar in i eller ut ur systemet. I termodynamikens nollvision används termisk jämvikt för att definiera hur två olika system kan sägas ha samma temperatur. När exempelvis smält sten kommer upp från en vulkan kommer den att avge värme till atmosfären tills stenen och atmosfären har samma temperatur. Även om de två systemen (sten och luft) är mycket olika, gör termisk jämvikt det möjligt att definiera temperaturen för båda.

Alla system tenderar att närma sig termisk jämvikt med tiden – och vissa system tar mycket längre tid på sig än andra. Vetskapen om att samverkande system tenderar mot samma temperatur möjliggör viktiga tillämpningar inom alla vetenskapsområden. Till exempel kan ett ämnes specifika värmekapacitet bestämmas genom att placera det i vatten och mäta temperaturen efter en viss tid.

Figur 1. Termodynamikens nollvision.

Jordisk jämvikt

huvudartikel

Det är mycket viktigt att jorden förblir i termisk jämvikt för att dess temperatur ska vara konstant. Den inkommande solenergin till jorden måste vara balanserad – det vill säga jorden måste utstråla lika mycket värme som den tar emot. Växthuseffekten bromsar värmeöverföringen från jorden till rymden, vilket gör planeten varmare. Jordens temperatur är beroende av den naturliga växthuseffekten för att vara beboelig för människor och andra djur och utan den skulle jorden vara alldeles för kall. Ökningen av koldioxid, metan och kvävedioxid i atmosfären ökar dock denna växthuseffekt, vilket gör att något mindre värme släpps ut från jorden än vad som tas upp i jordens energiflöden. Denna lilla obalans från jämvikten leder till ett varmare klimat som förändrar planeten på ett farligt sätt.

För ytterligare läsning

• Thermodynamikens keroth-lag
• Lagen om energins bevarande
• Jordisk energi. budget
• Genomvikt
• Drivhuseffekten
• Och utforska en slumpmässig sida