Rezerwuar termiczny

Rezerwuar termiczny, także zbiornik energii termicznej, łaźnia cieplna, blok grzejny – układ termodynamiczny z pojemnością cieplną na tyle dużą, że kiedy jest w kontakcie termicznym z innym układem termodynamicznym lub otoczeniem, jego temperatura pozostaje faktycznie stała^[1]. Jest to teoretyczny nieskończony zasób energii cieplnej o zadanej, stałej temperaturze. Kiedy ciepło jest transportowane do albo z rezerwuaru termicznego, jego temperatura nie zmienia się z powodu nieskończonej pojemności cieplnej. Dlatego może być źródłem ciepła albo rozpraszaczem ciepła.

Jeziora, oceany i rzeki często służą jako rezerwuary termiczne w procesach geofizycznych, takich jak pogoda. W nauce o atmosferze, wielkie masy powietrza w atmosferze często funkcjonują jako rezerwuary termiczne.

Mikrokanoniczna suma statystyczna ${\displaystyle Z(E)}$ rezerwuaru termicznego o temperaturze ${\displaystyle T}$ ma własność:

${\displaystyle Z(E+\Delta E)=Z(E)e^{\Delta E/k_{B}T},}$

gdzie ${\displaystyle k_{B}}$ jest stałą Boltzmanna.

Gdy dodaje się określoną ilość energii ${\displaystyle \Delta E,}$ suma ${\displaystyle Z(E)}$ mnoży się przez współczynnik wykładniczy ${\displaystyle e^{\Delta E/k_{B}T},}$ który można wywieść z odwrotności czynnika Boltzmanna.

Przypisy