Bài viết về Định luật thứ không của nhiệt động lực học
Cho đến nay, chúng ta mới chỉ quan sát được trạng thái cân bằng nhiệt giữa hai vật thể tiếp xúc với nhau.
Để hiểu rõ hơn về khái niệm cân bằng nhiệt, chúng ta hãy xem xét ba vật thể (ví dụ vật thể A, vật thể B và vật thể C). Chẳng hạn, vật thể B và vật thể C không chạm vào nhau, nhưng vật thể A tiếp xúc với vật thể B và vật thể A tiếp xúc với vật thể C. Quan sát hình ảnh bên dưới. Vì các vật thể A và B không tiếp xúc với nhau nên chúng ở trạng thái cân bằng nhiệt, do đó vật thể A và vật thể C cũng ở trạng thái cân bằng nhiệt. Vậy vật thể B và C, mặc dù không tiếp xúc với nhau, cũng ở trạng thái cân bằng nhiệt? Nếu chỉ sử dụng logic, ta có thể nói rằng vật thể B và vật thể C cũng ở trạng thái cân bằng nhiệt, ngay cả khi chúng không tiếp xúc. Vật thể A và vật thể B ở trạng thái cân bằng nhiệt, có nghĩa là nhiệt độ của vật thể A bằng nhiệt độ của vật thể B.
Vật A và vật C cũng ở trạng thái cân bằng nhiệt, nhiệt độ của vật A bằng nhiệt độ của vật C. Do đó, TA =TB và TA =TC, sau đó TB =TCVì vật lý không chỉ dựa vào logic, nên cần phải được chứng minh thông qua thí nghiệm. Dựa trên kết quả thí nghiệm, ta thấy rằng vật B và vật C cũng ở trạng thái cân bằng nhiệt. Trong trường hợp này, nhiệt độ của vật B bằng nhiệt độ của vật C.
Vì vậy, mặc dù vật B và vật C không chạm vào nhau, nhưng do chúng tiếp xúc với vật A, nên vật B và vật C cũng ở trạng thái cân bằng nhiệt.
Vì vậy, nếu hai vật thể ở trạng thái cân bằng nhiệt với một vật thể thứ ba, thì ba vật thể đó cũng ở trạng thái cân bằng nhiệt với nhau. Đây là Định luật Không của Nhiệt động lực học. Định luật Không của Nhiệt động lực học giải thích nguyên lý hoạt động của nhiệt kế, một thiết bị đo nhiệt độ. Hãy xem xét lại nhiệt kế thủy ngân hoặc nhiệt kế cồn. Cồn hoặc thủy ngân tiếp xúc với thủy tinh và thủy tinh tiếp xúc với các vật thể cần đo nhiệt độ, chẳng hạn như không khí, nước hoặc cơ thể người. Mặc dù thủy ngân không tiếp xúc trực tiếp với không khí, nước hoặc cơ thể người, nhưng do thủy ngân tiếp xúc với thủy tinh,
Khi thủy tinh và không khí hoặc nước hoặc cơ thể người ở trạng thái cân bằng nhiệt, thì thủy ngân và không khí hoặc nước hoặc cơ thể người cũng ở trạng thái cân bằng nhiệt.
Các định luật vật lý thường bắt đầu từ 1, hiếm khi bắt đầu từ 0. Định luật này được gọi là định luật nhiệt động lực học số 0 vì sau khi định luật nhiệt động lực học thứ nhất, định luật nhiệt động lực học thứ hai và định luật nhiệt động lực học thứ ba được hình thành, các nhà khoa học nhận ra rằng vẫn còn một định luật cơ bản hơn chưa được hình thành. Do đó, các nhà khoa học gọi đây là định luật nhiệt động lực học số 0.
