Нулявы закон тэрмадынамікі матэрыялу
Дагэтуль мы разглядалі толькі цеплавую раўнавагу, якая ўзнікае паміж двума аб'ектамі, якія знаходзяцца ў кантакце. Каб глыбей зразумець канцэпцыю цеплавой раўнавагі, разгледзім тры аб'екты (назавем іх аб'ектам А, аб'ектам В і аб'ектам В). Напрыклад, аб'екты В і В не датыкаюцца адзін аднаго, але аб'ект А датыкаецца з аб'ектам В, а аб'ект А датыкаецца з аб'ектам В. Звярніце ўвагу на малюнак ніжэй.
Паколькі яны дакранаюцца адзін да аднаго, аб'екты A і B знаходзяцца ў цеплавой раўнавазе, і гэтак жа аб'екты A і C знаходзяцца ў цеплавой раўнавазе. Ці знаходзяцца аб'екты B і C, якія не дакранаюцца адзін да аднаго, таксама ў цеплавой раўнавазе?
Калі выкарыстоўваць толькі логіку, можна сказаць, што аб'ект B і аб'ект C таксама знаходзяцца ў цеплавой раўнавазе, нават калі яны не датыкаюцца. Аб'ект A і аб'ект B знаходзяцца ў цеплавой раўнавазе, гэта значыць, тэмпература аб'екта A = тэмпература аб'екта B. Аб'ект A і аб'ект C таксама знаходзяцца ў цеплавой раўнавазе, тэмпература аб'екта A = тэмпература аб'екта C. Паколькі T A = T B і T A = T C , то T B = T C.
Паколькі фізіка абапіраецца не толькі на логіку, яе трэба даказаць з дапамогай эксперыментаў. Зыходзячы з вынікаў эксперыменту, атрымліваецца, што аб'екты B і C таксама знаходзяцца ў цеплавой раўнавазе. У гэтым выпадку тэмпература аб'екта B = тэмпература аб'екта C. Такім чынам, нават калі аб'екты B і C не датыкаюцца адзін аднаго, але паколькі яны абодва кантактуюць з аб'ектам A, аб'екты B і C таксама знаходзяцца ў цеплавой раўнавазе. Гэта заключаецца ў наступным прыгожым радку сказаў: Калі два аб'екты знаходзяцца ў цеплавой раўнавазе з трэцім аб'ектам, то тры аб'екты знаходзяцца ў цеплавой раўнавазе адзін з адным.
Нулявы закон тэрмадынамікі тлумачыць прынцып працы тэрмометра — прыбора для вымярэння тэмпературы. Разгледзім ртутны тэрмометр або спіртавы тэрмометр. Спірт або ртуць кантактуе са шклом, а шкло — з аб'ектам, тэмпература якога вымяраецца, напрыклад, з паветрам, вадой або целам чалавека. Нягледзячы на тое, што ртуць не кантактуе з паветрам, вадой або целам чалавека, бо ртуць кантактуе са шклом, калі шкло і паветра, вада або цела чалавека знаходзяцца ў цеплавой раўнавазе, то ртуць і паветра, вада або цела чалавека таксама знаходзяцца ў цеплавой раўнавазе.
Законы фізікі звычайна пачынаюцца з 1, рэдка з нуля. Ён называецца нулявым законам тэрмадынамікі, таму што пасля таго, як былі сфармуляваны першы, другі і трэці законы тэрмадынамікі, навукоўцы зразумелі, што існуе больш фундаментальны закон, які яшчэ не быў сфармуляваны. Таму навукоўцы называюць гэты закон нулявым законам тэрмадынамікі.
