บทความเกี่ยวกับกฎข้อที่ศูนย์ของอุณหพลศาสตร์
จนถึงปัจจุบัน เราได้สังเกตเฉพาะสมดุลทางความร้อนที่เกิดขึ้นกับวัตถุสองชิ้นที่สัมผัสกันเท่านั้น
เพื่อให้เข้าใจแนวคิดเรื่องสมดุลความร้อนอย่างลึกซึ้งยิ่งขึ้น ลองพิจารณาวัตถุสามชิ้น (สมมติว่าเป็นวัตถุ A, วัตถุ B และวัตถุ C) ตัวอย่างเช่น วัตถุ B และวัตถุ C ไม่สัมผัสกัน แต่ วัตถุ A สัมผัสกับวัตถุ B และวัตถุ A สัมผัสกับวัตถุ C สังเกตภาพด้านล่าง เนื่องจากวัตถุที่สัมผัสกัน ยกเว้นวัตถุ A และวัตถุ B อยู่ในสมดุลความร้อน ดังนั้น วัตถุ A และวัตถุ C ก็อยู่ในสมดุลความร้อนเช่นกัน แล้ววัตถุ B และวัตถุ C ที่ไม่สัมผัสกันล่ะ อยู่ในสมดุลความร้อนด้วยหรือไม่? ถ้าเราใช้ตรรกะอย่างเดียว เราอาจกล่าวได้ว่า วัตถุ B และวัตถุ C ก็อยู่ในสมดุลความร้อนเช่นกัน แม้ว่าพวกมันจะไม่สัมผัสกันก็ตาม วัตถุ A และวัตถุ B อยู่ในสมดุลความร้อน หมายความว่า อุณหภูมิของวัตถุ A เท่ากับอุณหภูมิของวัตถุ B
วัตถุ A และวัตถุ C อยู่ในสภาวะสมดุลทางความร้อนเช่นกัน กล่าวคือ อุณหภูมิของวัตถุ A เท่ากับอุณหภูมิของวัตถุ C เนื่องจาก TA = ทB และตA = ทCจากนั้น TB = ทCเนื่องจากฟิสิกส์ไม่ได้อาศัยเพียงแค่ตรรกะเท่านั้น จึงจำเป็นต้องพิสูจน์ด้วยการทดลอง จากผลการทดลองพบว่าวัตถุ B และวัตถุ C อยู่ในสภาวะสมดุลทางความร้อนเช่นกัน ในกรณีนี้ อุณหภูมิของวัตถุ B เท่ากับอุณหภูมิของวัตถุ C
ดังนั้นถึงแม้ว่าวัตถุ B และวัตถุ C จะไม่ได้สัมผัสกัน แต่เนื่องจากวัตถุทั้งสองสัมผัสกับวัตถุ A ดังนั้นวัตถุ B และวัตถุ C จึงอยู่ในสภาวะสมดุลทางความร้อนด้วยเช่นกัน
ดังนั้น ถ้าวัตถุสองชิ้นอยู่ในสมดุลทางความร้อนกับวัตถุชิ้นที่สามแล้ว วัตถุทั้งสามชิ้นก็จะอยู่ในสมดุลทางความร้อนซึ่งกันและกันด้วย นี่คือกฎข้อที่ศูนย์ของอุณหพลศาสตร์ กฎข้อที่ศูนย์ของอุณหพลศาสตร์อธิบายหลักการทำงานของเทอร์โมมิเตอร์ ซึ่งเป็นอุปกรณ์วัดอุณหภูมิ มาดูเทอร์โมมิเตอร์ปรอทหรือเทอร์โมมิเตอร์แอลกอฮอล์กัน แอลกอฮอล์หรือปรอทสัมผัสกับแก้ว และแก้วสัมผัสกับวัตถุที่ต้องการวัดอุณหภูมิ เช่น อากาศ น้ำ หรือร่างกายมนุษย์ แม้ว่าปรอทจะไม่สัมผัสกับอากาศ น้ำ หรือร่างกายมนุษย์โดยตรง แต่เนื่องจากปรอทสัมผัสกับแก้ว...
เมื่อแก้วและอากาศหรือน้ำหรือร่างกายมนุษย์อยู่ในสภาวะสมดุลทางความร้อน ปรอทและอากาศหรือน้ำหรือร่างกายมนุษย์ก็จะอยู่ในสภาวะสมดุลทางความร้อนเช่นกัน
กฎทางฟิสิกส์มักเริ่มต้นจาก 1 ไม่ค่อยเริ่มต้นจากศูนย์ จึงเรียกกฎข้อนี้ว่ากฎเทอร์โมไดนามิกส์ข้อที่ 0 เพราะหลังจากที่นักวิทยาศาสตร์ได้กำหนดกฎเทอร์โมไดนามิกส์ข้อที่ 1, ข้อที่ 2 และข้อที่ 3 แล้ว พวกเขาก็พบว่ายังมีกฎพื้นฐานอีกข้อหนึ่งที่ยังไม่ได้ถูกกำหนดขึ้น ดังนั้น นักวิทยาศาสตร์จึงเรียกกฎข้อนี้ว่ากฎเทอร์โมไดนามิกส์ข้อที่ศูนย์
