Artikkeli termodynamiikan nollaslaista
Tähän mennessä olemme havainneet vain kahden kosketuksessa olevan kappaleen kokeman lämpötasapainon.
Ymmärtääksemme lämpötasapainon käsitettä syvällisemmin, tarkastellaan kolmea kappaletta (esimerkiksi kappaleita A, B ja C). Esimerkiksi kappaleet B ja C eivät kosketa toisiaan, mutta kappale A on kosketuksessa kappaleen B kanssa ja kappale A on kosketuksessa kappaleen C kanssa. Tarkastellaan alla olevaa kuvaa. Koska kappaleet A ja B ovat kosketuksessa toisiinsa ja ovat lämpötasapainossa, myös kappaleet A ja C ovat lämpötasapainossa. Ovatko kappaleet B ja C, jotka eivät kosketa toisiaan, myös lämpötasapainossa? Jos käytämme vain logiikkaa, voimme sanoa, että kappaleet B ja C ovat myös lämpötasapainossa, vaikka ne eivät olekaan kosketuksessa toisiinsa. Kohde A ja B ovat lämpötasapainossa, mikä tarkoittaa, että kappaleen A lämpötila on = kappaleen B lämpötila.
Kappaleet A ja C ovat myös termisessä tasapainossa, kappaleen A lämpötila = kappaleen C lämpötila. Koska TA = T.B ja TA = T.C, sitten TB = T.CKoska fysiikka ei perustu pelkästään logiikkaan, se on todistettava kokeilujen avulla. Kokeellisten tulosten perusteella käy ilmi, että kappaleet B ja C ovat myös termisessä tasapainossa. Tässä tapauksessa kappaleen B lämpötila = kappaleen C lämpötila.
Joten vaikka esineet B ja C eivät kosketa toisiaan, vaan koska ne ovat kosketuksissa esineeseen A, niin esineet B ja C ovat myös termisessä tasapainossa.
Jos siis kaksi kappaletta on lämpötasapainossa kolmannen kappaleen kanssa, niin nämä kolme kappaletta ovat lämpötasapainossa toistensa kanssa. Tämä on termodynamiikan nollaslaki. Termodynamiikan nollaslaki selittää lämpömittarin, lämpötilan mittauslaitteen, toimintaperiaatteen. Elohopealämpömittarin tai alkoholilämpömittarin tarkastelu. Alkoholi tai elohopea kosketuksessa lasin kanssa ja lasi kosketuksessa esineiden, joiden lämpötilaa mitataan, kuten ilman, veden tai ihmiskehon kanssa. Vaikka elohopea ei ole kosketuksessa ilman, veden tai ihmiskehon kanssa, lasin kanssa kosketuksissa olevan elohopean vuoksi...
Kun lasi ja ilma tai vesi tai ihmiskeho ovat lämpötasapainossa, elohopea ja ilma tai vesi tai ihmiskeho ovat myös lämpötasapainossa.
Fysiikan lait alkavat yleensä luvusta 1, harvoin nollasta. Tätä kutsutaan termodynamiikan 0 laiksi, koska termodynamiikan ensimmäisen, toisen ja kolmannen pääsäännön muotoilemisen jälkeen tiedemiehet ymmärsivät, että oli olemassa perustavanlaatuisempi laki, jota ei ollut muotoiltu. Siksi tiedemiehet kutsuvat tätä termodynamiikan nollas laiksi.
