Nultý termodynamický zákon materiálu
Doteraz sme uvažovali iba o tepelnej rovnováhe, ktorú zažívajú dva objekty v kontakte. Aby sme hlbšie pochopili koncept tepelnej rovnováhy, uvažujme tri objekty (nazvime ich objekt A, objekt B a objekt C). Napríklad objekty B a C sa navzájom nedotýkajú, ale objekt A je v kontakte s objektom B a objekt A je v kontakte s objektom C. Pozrite si obrázok nižšie.
Pretože sa navzájom dotýkajú, objekty A a B sú v tepelnej rovnováhe a rovnako aj objekty A a C sú v tepelnej rovnováhe. Sú objekty B a C, ktoré sa navzájom nedotýkajú, tiež v tepelnej rovnováhe?
Ak použijeme logiku, môžeme povedať, že objekt B a objekt C sú tiež v tepelnej rovnováhe, aj keď sa nedotýkajú. Objekt A a objekt B sú v tepelnej rovnováhe, čo znamená teplota objekt A = teplota objektu B. Objekty A a objekt C sú tiež v tepelnej rovnováhe, teplota objektu A = teplota objektu C. Pretože TA =TB a TA =TC, potom TB =TC.
Keďže fyzika sa nespolieha výlučne na logiku, je potrebné ju dokázať experimentmi. Na základe výsledkov experimentu sa ukazuje, že objekty B a C sú tiež v tepelnej rovnováhe. V tomto prípade je teplota objektu B = teplota objektu C. Takže aj keď sa objekty B a C navzájom nedotýkajú, pretože sú oba v kontakte s objektom A, objekty B a C sú tiež v tepelnej rovnováhe. Toto je zhrnuté v nasledujúcom krásnom riadku: Ak sú v prípade dva objektyttepelná rovnováha s tretím objektom, potom sú tieto tri objekty v rovnováhettepelnú rovnováhu medzi sebou.
Nultý termodynamický zákon vysvetliť princíp fungovania teplomer, prístroj na meranie teploty. Predstavte si ortuťový teplomer alebo liehový teplomer. Alkohol alebo ortuť prichádza do kontaktu so sklom a sklo prichádza do kontaktu s predmetom, ktorého teplota sa meria, ako je vzduch, voda alebo ľudské telo. Hoci ortuť neprichádza do kontaktu so vzduchom, vodou ani ľudským telom, pretože ortuť prichádza do kontaktu so sklom, keď je sklo a vzduch, voda alebo ľudské telo v tepelnej rovnováhe, ortuť a vzduch, voda alebo ľudské telo sú tiež v tepelnej rovnováhe.
Fyzikálne zákony zvyčajne začínajú na čísle 1, zriedka na nule. Nazýva sa nultý termodynamický zákon, pretože po formulovaní prvého, druhého a tretieho termodynamického zákona si vedci uvedomili, že existuje základnejší zákon, ktorý ešte nebol formulovaný. Preto vedci tento zákon nazývajú nultým termodynamickým zákonom.
