Нулти закон термодинамике материјала
До сада смо разматрали само термичку равнотежу коју доживљавају два објекта у контакту. Да бисмо дубље разумели концепт термичке равнотеже, размотримо три објекта (назовимо их објекат А, објекат Б и објекат Ц). На пример, објекти Б и Ц се не додирују, али објекат А је у контакту са објектом Б, а објекат А је у контакту са објектом Ц. Посматрајте слику испод.
Пошто се додирују, објекти А и Б су у термичкој равнотежи, а слично томе, објекти А и Ц су у термичкој равнотежи. Да ли су објекти Б и Ц, који се не додирују, такође у термичкој равнотежи?
Ако користимо само логику, можемо рећи да су објекат Б и објекат Ц такође у термичкој равнотежи, иако се не додирују. Објекат А и објекат Б су у термичкој равнотежи, што значи да је температура објекта А = температура објекта Б. Објекат А и објекат Ц су такође у термичкој равнотежи, температура објекта А = температура објекта Ц. Пошто је T A = T B и T A = T C , онда је T B = T C.
Пошто се физика не ослања само на логику, потребно је да се докаже експериментима. На основу резултата експеримента, испоставља се да су објекти Б и Ц такође у термалној равнотежи. У овом случају, температура објекта Б = температура објекта Ц. Дакле, иако се објекти Б и Ц не додирују, али пошто су оба у контакту са објектом А, објекти Б и Ц су такође у термалној равнотежи. Ово се закључује у следећем лепом низу реченица: Ако су два објекта у термалној равнотежи са трећим објектом, онда су три објекта у термалној равнотежи један са другим.
Нулти закон термодинамике објашњава принцип рада термометра , инструмента за мерење температуре. Размотрите живин термометар или алкохолни термометар. Алкохол или жива је у контакту са стаклом, а стакло је у контакту са објектом чија се температура мери, на пример ваздухом, водом или људским телом. Иако жива није у контакту са ваздухом, водом или људским телом, јер је жива у контакту са стаклом, када су стакло и ваздух, вода или људско тело у термичкој равнотежи, онда су жива и ваздух, вода или људско тело такође у термичкој равнотежи.
Закони физике обично почињу од 1, ретко од нуле. То се назива нулти закон термодинамике јер су, након што су формулисани први, други и трећи закон термодинамике, научници схватили да постоји фундаменталнији закон који још није био формулисан. Стога, научници овај закон називају нултим законом термодинамике.
