خزان حراري

الخزان الحراري ، أو خزان الطاقة الحرارية ، أو الحمام الحراري ، هو نظام ديناميكي حراري ذو سعة حرارية كبيرة جدًا بحيث لا تتغير درجة حرارته إلا قليلًا عند إضافة كمية كبيرة من الحرارة أو سحبها. ^{[ 1 ]} وبتبسيط مفهومي، يعمل الخزان الحراري فعليًا كمخزون لا نهائي من الطاقة الحرارية عند درجة حرارة ثابتة معينة. ولأنه يمكن أن يعمل كمصدر ومستودع للحرارة، فإنه يُشار إليه غالبًا باسم خزان حراري أو حمام حراري . ^{[ 2 ]}

غالباً ما تعمل البحيرات والمحيطات والأنهار كمستودعات حرارية في العمليات الجيوفيزيائية، مثل الطقس. وفي علم الغلاف الجوي ، غالباً ما تعمل الكتل الهوائية الكبيرة في الغلاف الجوي كمستودعات حرارية. ^{[ 3 ]}

بما أن درجة حرارة الخزان الحراري T لا تتغير أثناء انتقال الحرارة ، فإن تغير الإنتروبيا في الخزان هو: $${\displaystyle dS_{\text{Res}}={\frac {\delta Q}{T}}}$$ أين${\displaystyle \delta Q}$هو النقل التدريجي العكسي للطاقة الحرارية إلى الخزان.

مجموع التقسيم الميكروكانوني${\displaystyle Z(E)}$يتميز حمام حراري ذو درجة حرارة T بالخاصية التالية: $${\displaystyle Z(E+\Delta E)=Z(E)e^{\Delta E/k_{\text{B}}T}}$$ أين${\displaystyle k_{\text{B}}}$هو ثابت بولتزمان . وبالتالي، يتغير بنفس النسبة عند إضافة كمية معينة من الطاقة. يمكن تحديد العامل الأسي في هذه الصيغة بمقلوب عامل بولتزمان . ^{[ 4 ]}

للاطلاع على تطبيق هندسي، انظر مضخة الحرارة الجوفية .

• تقليل الحرارة
• تخزين الطاقة الحرارية