Termodynamikens nollte lag Material
Hittills har vi bara betraktat den termiska jämvikt som upplevs av två objekt i kontakt med varandra. För att förstå konceptet termisk jämvikt mer djupgående, låt oss betrakta tre objekt (låt oss kalla dem objekt A, objekt B och objekt C). Till exempel, objekt B och C vidrör inte varandra, men objekt A är i kontakt med objekt B och objekt A är i kontakt med objekt C. Titta på bilden nedan.
Eftersom de vidrör varandra är objekten A och B i termisk jämvikt, och likaså är objekten A och C i termisk jämvikt. Är objekten B och C, som inte vidrör varandra, också i termisk jämvikt?
Om vi bara använder logik kan vi säga att objekt B och objekt C också är i termisk jämvikt, även om de inte vidrör varandra. Objekt A och objekt B är i termisk jämvikt, vilket betyder att temperaturen hos objekt A = temperaturen hos objekt B. Objekt A och objekt C är också i termisk jämvikt, temperaturen hos objekt A = temperaturen hos objekt C. Eftersom T A = T B och T A = T C , då är T B = T C.
Eftersom fysiken inte bara bygger på logik behöver den bevisas genom experiment. Baserat på experimentresultaten visar det sig att objekten B och C också är i termisk jämvikt. I detta fall är temperaturen på objekt B = temperaturen på objekt C. Så även om objekten B och C inte vidrör varandra, men eftersom de båda är i kontakt med objekt A, är objekten B och C också i termisk jämvikt. Detta avslutas i följande vackra meningsrad: Om två objekt är i termisk jämvikt med ett tredje objekt, då är de tre objekten i termisk jämvikt med varandra.
Termodynamikens nollte lag förklarar funktionsprincipen för en termometer , ett temperaturmätningsinstrument. Betrakta en kvicksilvertermometer eller en alkoholtermometer. Alkoholen eller kvicksilvret är i kontakt med glaset och glaset är i kontakt med det objekt vars temperatur mäts, till exempel luft, vatten eller människokroppen. Även om kvicksilvret inte är i kontakt med luften eller vattnet eller människokroppen, eftersom kvicksilvret är i kontakt med glaset, när glaset och luften eller vattnet eller människokroppen är i termisk jämvikt, då är kvicksilvret och luften eller vattnet eller människokroppen också i termisk jämvikt.
Fysikens lagar börjar vanligtvis på 1, sällan på noll. Den kallas termodynamikens nollte huvudsats eftersom forskare, efter att den första, andra och tredje huvudsatsen formulerats, insåg att det fanns en mer grundläggande lag som ännu inte hade formulerats. Därför kallar forskare denna lag termodynamikens nollte huvudsats.
