Нулти закон термодинамике материјала
До сада смо прегледали само термичка равнотежа које доживљавају два објекта у контакту. Да бисмо дубље разумели концепт термалне равнотеже, размотримо три објекта (назовимо их објекат А, објекат Б и објекат Ц). На пример, објекти Б и објекат Ц се не додирују, али објекат А додирује објекат Б, а објекат А додирује објекат 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 само користимо 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 суху објекат А = температура објекта Б. Објекти А и објекат Ц су такође у термичкој равнотежи, температура објекта А = температура објекта Ц. Пошто је ТA = ТB и ТA = ТC, затим ТB = ТC.
Пошто се физика не ослања искључиво на логику, потребно је да се докаже експериментима. На основу резултата експеримента, испоставља се да су објекти Б и Ц такође у термичкој равнотежи. У овом случају, температура објекта Б = температура објекта Ц. Дакле, иако се објекти Б и Ц не додирују, јер су оба у контакту са објектом А, објекти Б и Ц су такође у термичкој равнотежи. Ово је сумирано у следећем лепом стиху: Ако су два објекта у кућиштуtтоплотна равнотежа са трећим објектом, тада су три објекта у равнотежиtтоплотну равнотежу једни са другима.
Нулти закон термодинамике објасните принцип рада термометар, инструмент за мерење температуре. Размотрите живин термометар или алкохолни термометар. Алкохол или жива долазе у контакт са стаклом, а стакло долази у контакт са предметом чија се температура мери, као што су ваздух, вода или људско тело. Иако жива не долази у контакт са ваздухом, водом или људским телом, јер жива долази у контакт са стаклом, када су стакло и ваздух, вода или људско тело у термичкој равнотежи, жива и ваздух, вода или људско тело су 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.
