X.24.7 Echilibrul dintre fluxul termic şi cel baric

Mediul fotonilor termici şi mediul atomic sau molecular, două medii ce-şi dispută acelaşi volum (aceeaşi resursă spaţială), formează datorită mişcărilor distribuite ale elementelor componente, două categorii de fluxuri stocastice – fluxul stocastic caloric şi fluxul stocastic baric[1]. Fiecare din aceste medii îşi are propriul atributul global caracteristic al fluxului stocastic: cel fotonic are temperatura iar cel baric (atomic) are presiunea.

Aceste două fluxuri stocastice interacţionează în permanenţă între ele (prin interacţiunile directe dintre elementele celor două fluxuri), furnizându-şi reciproc energie, mişcarea relativă a atomilor generând fotoni termici, iar fotonii termici prin numărul lor extrem de mare (mult mai mare decât numărul atomilor din mediul atomic) provocând mişcarea atomilor. Echilibrul dintre cele două categorii de fluxuri este ilustrat în cazul mai simplu al unui mediu atomic G, de ecuaţia generală a gazelor perfecte:

                                                                                               (X.24.7.1)

unde p este presiunea unui gaz perfect conţinut într-o incintă cu volum V, n numărul de moli, R constanta molară a gazelor, N_A numărul lui Avogadro, k constanta lui Boltzmann şi T temperatura din incintă. Relaţia X.24.7.1 exprimă tocmai egalitatea (în condiţii de izolare termică, după un aport iniţial de energie şi un interval temporal de stabilire a echilibrului) dintre energia barică (al cărei suport material îl constituie mulţimea atomilor gazului perfect) şi energia termică (al cărei suport material îl constituie mulţimea fotonilor termici interstiţiali). Energia conţinută în sistem şi care se autodistribuie elementelor celor două medii, a fost adusă iniţial prin aport (influx) extern de căldură (sau prin comprimare) şi apoi menţinută prin contribuţia termică proprie a mediului atomic. Cele două forme de energie sunt conţinute în cele două tipuri de fluxuri stocastice, cel atomic şi cel fotonic.