A termodinamika nulladik főtétele

Cikk a termodinamika nulladik főtételéről

Eddig csak két érintkező tárgy termikus egyensúlyát figyeltük meg.

A termikus egyensúly fogalmának mélyebb megértéséhez tekintsünk át három tárgyat (mondjuk az A, a B és a C tárgyakat). Például a B és a C tárgy nem érintkezik egymással, de az A tárgy érintkezik a B tárggyal, az A tárgy pedig érintkezik a C tárggyal. Figyeljük meg az alábbi képet. Mivel az A és a B tárgyon kívül mindegyikkel érintkeznek, ezért az A és a C tárgy is termikus egyensúlyban van. Vajon a nem érintkező B és C tárgyak is termikus egyensúlyban vannak? Ha csak a logikát használjuk, azt mondhatjuk, hogy a B és a C tárgy is termikus egyensúlyban van, annak ellenére, hogy nem érintkeznek. Az A és a B tárgy termikus egyensúlyban van, ami azt jelenti, hogy az A tárgy hőmérséklete = a B tárgy hőmérséklete.

A termodinamika nulladik főtételeAz A és a C tárgy is termikus egyensúlyban van, az A tárgy hőmérséklete = a C tárgy hőmérséklete. A T miattA = T.B és TA = T.C, majd TB = T.CMivel a fizika nem csak a logikára támaszkodik, kísérletekkel is bizonyítani kell. A kísérleti eredmények alapján kiderül, hogy a B és a C tárgy is termikus egyensúlyban van. Ebben az esetben a B tárgy hőmérséklete = a C tárgy hőmérséklete.

Tehát, bár a B és a C tárgy nem érintkezik egymással, hanem az A tárggyal érintkeznek, ezért a B és a C tárgy is termikus egyensúlyban van.

Tehát, ha két tárgy termikus egyensúlyban van egy harmadik tárggyal, akkor a három tárgy termikus egyensúlyban van egymással. Ez a termodinamika nulladik főtétele. A termodinamika nulladik főtétele elmagyarázza a hőmérő, egy hőmérsékletmérő eszköz működési elvét. A higanyos hőmérő vagy alkoholos hőmérő áttekintése. Alkohol vagy higany érintkezése üveggel és üveg érintkezése olyan tárgyakkal, amelyek hőmérsékletét mérik, például levegővel, vízzel vagy emberi testtel. Bár a higany nem érintkezik levegővel, vízzel vagy emberi testtel, az üveggel érintkező higany miatt,

Amikor az üveg és a levegő, a víz vagy az emberi test termikus egyensúlyban van, a higany és a levegő, a víz vagy az emberi test szintén termikus egyensúlyban van.

A fizika törvényei általában 1-től kezdődnek, ritkán nullától. A termodinamikai 0 törvénynek azért nevezik, mert a termodinamika első, második és harmadik főtételének megfogalmazása után a tudósok rájöttek, hogy létezik egy alapvetőbb törvény, amelyet még nem fogalmaztak meg. Ezért a tudósok ezt a termodinamika nulladik főtételének nevezik.