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 $\text{T}$ não muda durante a transferência de calor, a mudança de entropia no reservatório é $\mathrm{d}{\mathrm{S}}_{\mathrm{R}\mathrm{e}\mathrm{s}}\mathrm{=}\frac{}{\delta Q}\mathrm{T}$.

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

$\text{Z(E+}\mathrm{\Delta }\mathrm{E}\mathrm{)}\mathrm{=}\mathrm{Z}\mathrm{(}\mathrm{E}\mathrm{)}{\mathrm{e}}^{\mathrm{\Delta }\mathrm{E}/{\mathrm{k}}_{\mathrm{B}}\mathrm{T}}$

onde $\mathrm{k}{\phantom{A}}_{\mathrm{B}}$ 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.

Referências

1. Yunus A.; Boles, Michael A. (2002). Thermodynamics: An Engineering Approach. Boston: McGraw-Hill. p. 247. ISBN 0-07-121688-X