Dos sistemas que están en contacto mecánico directo o separados mediante una superficie que permite la transferencia de calor lo que se conoce como superficie diatermica, se dice que están en contacto térmico.
Consideremos entonces dos sistemas en contacto térmico, dispuestos de tal forma que no puedan mezclarse o reaccionar químicamente. Consideremos además que estos sistemas están colocados en el interior de un recinto donde no es posible que intercambien calor con el exterior ni existan acciones desde el exterior capaces de ejercer trabajo sobre ellos. La experiencia indica que al cabo de un tiempo estos sistemas alcanzan un estado de equilibrio termodinámico que se denominará estado de equilibrio térmico recíproco o simplemente de equilibrio térmico. A partir de ese momento cesaran los cambios que pueden detectarse macroscópicamente y no obstante que la actividad continúa, de algún modo el estado macroscópico ha llegado al equilibrio y se caracteriza porque ambos sistemas tienen la misma temperatura.
FORMULA
La expresión del equilibrio térmico se da en grados centígrados, como cualquier temperatura, y es el resultado del cálculo de la diferencia de temperaturas entre los dos cuerpos, por lo que primero debe determinarse la cantidad de calor (Q) que pierde cada uno.
Esto se determina empleando la fórmula Q = m . Ce . Δt, en donde m será la masa del cuerpo, Ce su calor específico expresado en cal / gr °C, y Δt la variación de temperatura, o sea: Δt = tf – ti, tiempo final menos tiempo inicial.
Una vez calculado Q para cada cuerpo, podremos compararlos a sabiendas de que el equilibrio térmico se da en la igualdad de las temperaturas entre el cuerpo 1 y el cuerpo 2, así que Q1 = Q2, o sea, calor ganado = calor perdido. El calor que el cuerpo más frío gana es el que el cuerpo más caliente pierde.
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