Tepelná rovnováha, alebo inak stav termodynamickej rovnováhy, izolovanej fyzikálnej sústavy nastáva vtedy, keď sú v sústave všetky jej makroskopické vlastnosti nemenné.

Implicitne sa dá povedať, že stav termodynamickej rovnováhy:

• nezávisí na čase
• nezávisí na minulosti (teda na spôsobe, akým do tohto stavu dospel)
• je stav, v ktorom neexistujú makroskopické toky hmoty a energie (tepla).

V praxi to znamená, že v rámci uzatvorenej sústavy (neprebieha žiadna výmena medzi sústavou a jej okolím) sú teploty vyrovnané, čiže žiadna časť (teleso) v sústave nemá vyššiu alebo nižšiu teplotu ako iná časť (teleso) v sústave. Neprebieha teda tepelná výmena medzi žiadnymi časťami sústavy a v rámci sústavy je teplota homogénne konštantná.

Môže byť kľúčové si uvedomiť, že systém sa samovoľne nevie zo stavu TD rovnováhy dostať.

Príklady

• Pohár s vodou, ktorá mala predtým vyššiu teplotu ako miestnosť, dospel do stavu rovnováhy, ak sa teploty vody a miestnosti vyrovnali.
• To isté platí, ak mala voda nižšiu teplotu (myšlienková demonštrácia druhého bodu z implicitnej definície).
• V dokonalej termoske sa dospeje do stavu termodynamickej rovnováhy, ak sa vyrovná teplota v rámci termosky (už nezávisí na teplote miestnosti).
• Do stavu termodynamickej rovnováhy môže dospieť aj celý vesmír, pričom teplota sa v tomto procese blíži k nule - tepelná smrť.

Pozri aj

Fyzikálny portál

• Termika
• Kalorimetrická rovnica
• Kalorimeter