Ligji Zero i Termodinamikës Materiale
Deri më tani, kemi marrë në konsideratë vetëm ekuilibrin termik të përjetuar nga dy objekte në kontakt. Për ta kuptuar më thellë konceptin e ekuilibrit termik, le të shqyrtojmë tre objekte (le t'i quajmë objekti A, objekti B dhe objekti C). Për shembull, objektet B dhe C nuk prekin njëri-tjetrin, por objekti A është në kontakt me objektin B dhe objekti A është në kontakt me objektin C. Vëzhgoni imazhin më poshtë.
Meqenëse po prekin njëri-tjetrin, objektet A dhe B janë në ekuilibër termik, dhe po kështu objektet A dhe C janë në ekuilibër termik. A janë objektet B dhe C, të cilat nuk po prekin njëri-tjetrin, gjithashtu në ekuilibër termik?
Nëse përdorim vetëm logjikën, mund të themi se objekti B dhe objekti C janë gjithashtu në ekuilibër termik, edhe pse nuk prekin njëri-tjetrin. Objekti A dhe objekti B janë në ekuilibër termik, që do të thotë se temperatura e objektit A = temperatura e objektit B. Objekti A dhe objekti C janë gjithashtu në ekuilibër termik, temperatura e objektit A = temperatura e objektit C. Meqë T A = T B dhe T A = T C , atëherë T B = T C.
Meqenëse fizika nuk mbështetet vetëm në logjikë, ajo duhet të provohet përmes eksperimenteve. Bazuar në rezultatet e eksperimentit, rezulton se objektet B dhe C janë gjithashtu në ekuilibër termik. Në këtë rast, temperatura e objektit B = temperatura e objektit C. Pra, edhe pse objektet B dhe C nuk prekin njëri-tjetrin, por për shkak se të dy janë në kontakt me objektin A, objektet B dhe C janë gjithashtu në ekuilibër termik. Kjo përmbyllet në rreshtin e bukur të fjalive të mëposhtme: Nëse dy objekte janë në ekuilibër termik me një objekt të tretë, atëherë të tre objektet janë në ekuilibër termik me njëri-tjetrin.
Ligji zero i termodinamikës shpjegon parimin e punës së një termometri , një instrumenti matës të temperaturës. Merrni një termometër me zhivë ose një termometër me alkool. Alkooli ose zhiva është në kontakt me qelqin dhe qelqi është në kontakt me objektin temperatura e të cilit po matet, për shembull ajrin, ujin ose trupin e njeriut. Edhe pse zhiva nuk është në kontakt me ajrin, ujin ose trupin e njeriut, për shkak se zhiva është në kontakt me qelqin, kur qelqi dhe ajri ose uji ose trupi i njeriut janë në ekuilibër termik, atëherë zhiva dhe ajri ose uji ose trupi i njeriut janë gjithashtu në ekuilibër termik.
Ligjet e fizikës zakonisht fillojnë në 1, rrallë në zero. Ky ligj quhet ligji zero i termodinamikës sepse, pasi u formuluan ligjet e para, të dyta dhe të treta të termodinamikës, shkencëtarët kuptuan se ekzistonte një ligj më themelor që nuk ishte formuluar ende. Prandaj, shkencëtarët e quajnë këtë ligj ligji zero i termodinamikës.
