Material ničelnega zakona termodinamike
Do sedaj smo pregledali le toplotno ravnovesje ki ga občutita dva predmeta v stiku. Da bi globlje razumeli koncept toplotnega ravnovesja, si poglejmo tri predmete (imenujmo jih predmet A, predmet B in predmet C). Na primer, predmeta B in predmet C se ne dotikata, vendar se predmet A dotika predmeta B in predmet A se dotika predmeta C. Oglejte si spodnjo sliko.
Ker se dotikata, sta telesa A in B v toplotnem ravnovesju, prav tako pa sta telesa A in C v toplotnem ravnovesju. Ali sta telesa B in C, ki se ne dotikata, prav tako v toplotnem ravnovesju?
Če preprosto uporabimo logiko, lahko rečemo, da sta objekt B in objekt C prav tako v toplotnem ravnovesju, čeprav se ne dotikata. Objekt A in objekt B sta v toplotnem ravnovesju, kar pomeni suhu Objekt A = temperatura objekta B. Objekta A in objekt C sta prav tako v toplotnem ravnovesju, temperatura objekta A = temperatura objekta C. Ker je TA = T.B in TA = T.C, nato TB = T.C.
Ker se fizika ne zanaša zgolj na logiko, jo je treba dokazati s poskusi. Na podlagi rezultatov poskusa se izkaže, da sta tudi predmeta B in C v toplotnem ravnovesju. V tem primeru je temperatura predmeta B = temperatura predmeta C. Torej, čeprav se predmeta B in C ne dotikata, ker sta oba v stiku s predmetom A, sta tudi predmeta B in C v toplotnem ravnovesju. To je povzeto v naslednji lepi vrstici: Če sta dva predmeta v etuijuttoplotno ravnovesje s tretjim telesom, potem so trije telesi v ravnovesjuttoplotno ravnovesje med seboj.
Ničelni zakon termodinamike razloži princip delovanja termometer, instrument za merjenje temperature. Predstavljajte si živosrebrni termometer ali alkoholni termometer. Alkohol ali živo srebro pride v stik s steklom, steklo pa pride v stik s predmetom, katerega temperatura se meri, kot so zrak, voda ali človeško telo. Čeprav živo srebro ne pride v stik z zrakom, vodo ali človeškim telesom, ker živo srebro pride v stik s steklom, so, ko sta steklo in zrak, voda ali človeško telo v toplotnem ravnovesju, tudi živo srebro in zrak, voda ali človeško telo v toplotnem ravnovesju.
Zakoni fizike se običajno začnejo pri 1, redko pri nič. Imenuje se ničelni zakon termodinamike, ker so znanstveniki po formulaciji prvega, drugega in tretjega zakona termodinamike ugotovili, da obstaja temeljnejši zakon, ki še ni bil formuliran. Zato znanstveniki ta zakon imenujejo ničelni zakon termodinamike.
