Reservatório de calor

Um reservatório de calor, uma forma curta de reservatório de energia térmica ou banho térmico é um sistema termodinâmico com uma capacidade térmica grande o suficiente para que, quando esteja em contato térmico com outro sistema de interesse ou seu ambiente, sua temperatura permaneça efetivamente constante. É uma piscina efetivamente infinita de energia térmica a uma dada temperatura constante. A temperatura do reservatório não muda quando o calor é adicionado ou extraído devido à capacidade infinita de calor. Como ele pode atuar como fonte e dissipador de calor, também é chamado de reservatório de calor ou banho de calor.

Lagos, oceanos e rios costumam servir como reservatórios térmicos em processos geofísicos, como o clima. Na ciência atmosférica, grandes massas de ar na atmosfera geralmente funcionam como reservatórios térmicos. Como a temperatura de um reservatório térmico.

Desde que a temperatura de um reservatório térmico ${\ce {{T}}}$ não muda durante a transferência de calor, a mudança de entropia no reservatório é ${\ce {\displaystyle dS_{Res}={\frac {\delta Q}{T}}}}$ .

A conjunto microcanónico ${\ce {\displaystyle Z(E)}}$ of a heat bath of temperature ${\ce {{T}}}$ has the property

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

onde ${\ce {k_{B}}}$ é a constante de Boltzmann. Assim, muda pelo mesmo fator quando uma determinada quantidade de energia é adicionada. O fator exponencial nessa expressão pode ser identificado com o recíproco do fator Boltzmann.