Equilibrio Termodinámico

 

Equilibrio termodinámico: clases y aplicaciones  El equilibrio termodinámico de un sistema aislado se define como un estado de balance en el cual las variables que lo caracterizan y que se pueden medir o calcular no experimentan cambios, dado que por su condición de aislamiento no existen fuerzas externas que tiendan a modificar ese estado. estado.   Tanto los sistemas como las clases de equilibrio a considerar son muy diversos. Un sistema puede ser una célula, una bebida helada, un avión lleno de pasajeros, una persona o una maquinaria, por mencionar tan solo unos pocos ejemplos. También pueden ser aislados, cerrados o abiertos, dependiendo de si pueden o no intercambiar energía y materia con su entorno.   entorno. Los componentes del cocktail están en equilibrio térmico. Fuente: Pexels.  Pexels.   Un sistema aislado no aislado no interacciona con el entorno, nada entra ni sale de él. Un sistema cerrado  cerrado puede intercambiar energía p pero ero no materia con el ambiente que lo rodea. Finalmente, el sistema abierto está abierto está libre de realizar intercambios con el entorno. entorno.   Pues bien, un sistema aislado al que se deja evolucionar el tiempo suficiente, tiende de forma espontánea al equilibrio termodinámico en el cual sus variables conservarán indefinidamente su valor. Y cuando se trate de un sistema abierto, sus valores deberán ser los mismos que los del entorno.   entorno. Esto se logrará siempre que se satisfagan todas las condiciones del equilibrio impuestas por cada tipo en particular. particular.  

 

Clases de equilibrio  Equilibrio térmico  Una clase de equilibrio fundamental es el equilibrio térmico, térmico, que se hace presente en muchas situaciones cotidianas, tal como una taza de café caliente y la cucharilla con la que se revuelve el azúcar. azúcar.   Tal sistema tiende espontáneamente a adquirir la misma temperatura pasado un cierto tiempo, tras el cual llega el equilibrio al estar todas las partes a la misma temperatura. temperatura.   Mientras eso sucede, existe una diferencia de temperaturas que impulsa el intercambio de calor en todo el sistema. Cada sistema tiene un tiempo para lograr el equilibrio térmico y llegar a la misma temperatura en todos sus puntos, llamado tiempo de relajación. relajación.  

Equilibrio mecánico  Cuando la presión en todos los puntos de un sistema es constante, está en equilibrio mecánico. mecánico.  

 

Equilibrio químico

El equilibrio químico, químico, llamado también a veces equilibrio material , se alcanza cuando la composición química de un sistema permanece inalterable en el tiempo.  tiempo.  En general, un sistema se considera en equilibrio termodinámico cuando se encuentra en equilibrio térmico y mecánico simultáneamente. simultáneamente.