Equilibrio Térmico: Concepto, Proceso y Ejemplos

El equilibrio térmico es un concepto de la rama termodinámica de la física. Como tal, este concepto señala el estado donde dos cuerpos con temperaturas iniciales diferentes se terminan igualando. Este equilibrio térmico se produce suspendiendo el flujo de calor entre esos cuerpos para poder equiparar la temperatura entre ambos.

Para alcanzar este estado de equilibrio deben darse ciertas condiciones, en primer lugar ocurre con dos cuerpos o sistemas en contacto. En un principio estos cuerpos presentan temperaturas distintas que terminan igualando al entrar en contacto. Esto quiere decir que una vez estos cuerpos entran en contacto el uno con el otro la temperatura de ambos se iguala.

El estado de equilibrio térmico se produce a partir de lo que indican los postulados de la termodinámica. Esta rama de la física se dedica a estudiar y describir los distintos estados de equilibrio desde un punto de vista macroscópico. En un primer momento cabe mencionar que los cuerpos no cuentan de temperatura natural, lo que poseen es energía.

De esta manera, lo que transmiten los cuerpos cuando entran en contacto es esa energía. El que cuenta con la mayor temperatura se la transmite al otro a través de las superficies que los unen. La transmisión concluye cuando ambos cuentan con una temperatura uniforme, cuando alcanzan el equilibrio térmico.

Es requisito esencial para lograr el equilibrio térmico que estos cuerpos o sistemas se encuentren en contacto. En este sentido, se le llama contacto térmico cuando los cuerpos presentan un contacto mecánico directo o bien están separados por una superficie. Cuando ocurre esto último, la superficie en cuestión se denomina diatérmica y se caracteriza por facilitar la transferencia de calor.

Al encontrarse en contacto térmico durante un período de tiempo, estos cuerpos tienen la disposición de transmitir sus temperaturas. Pueden existir ciertas circunstancias externas que alteren el intercambio térmico. Sin embargo, al encontrarse en contacto térmico por un tiempo ya los dispone para alcanzar el equilibrio térmico.

Aspectos y explicaciones acerca del equilibrio térmico

Antes mencionamos que la termodinámica describe los estados de equilibrio desde una perspectiva macroscópica. Si tomamos el estado que nos compete desde dicha perspectiva podemos señalar que las partículas de la superficie en contacto de estos cuerpos son capaces de interactuar entre sí. Y como mencionamos antes, el cuerpo con mayor temperatura transmite su energía al de menor temperatura.

Este intercambio de energía térmica produce que las partículas de ambos cuerpos presentan la misma energía y temperatura. De esta manera, se produce un intercambio que los unifica alcanzando el estado de equilibrio térmico que describe este proceso. La temperatura de un cuerpo se basa en el movimiento de la energía de sus partículas.

Por eso, cuando un cuerpo se calienta la explicación radica en que ese calor es la energía cinética de sus partículas. Mientras más velocidad adquieren las partículas más caliente será la temperatura que presenta dicho cuerpo. Este comportamiento solo se puede ver con un microscopio ya que nosotros solamente podemos notar su temperatura si tocamos ese cuerpo.