Física Ilimitada

La Ley Cero de la Termodinámica

La Ley Cero de la Termodinámica establece que los sistemas en equilibrio térmico están a la misma temperatura.

Objetivos de aprendizaje

Identificar las principales implicaciones de la Ley Cero de la Termodinámica

Conclusiones clave

Puntos clave

  • Suponiendo que A, B y C son tres sistemas, si A y C están en equilibrio térmico, y A y B están en equilibrio térmico, entonces B y C están en equilibrio térmico.
  • Dos sistemas están en equilibrio térmico si pueden transferir calor entre sí, pero no lo hacen.
  • La Ley Cero de la Termodinámica implica que la temperatura es una cantidad que vale la pena medir.

Términos clave

  • equilibrio térmico: Dos sistemas están en equilibrio térmico si pueden transferir calor entre sí, pero no lo hacen.
  • ley cero de la termodinámica: Que A, B y C sean tres sistemas. Si a y C están en equilibrio térmico, y a y B están en equilibrio térmico, a continuación, B y C están en equilibrio térmico.

La Ley Cero de la Termodinámica

Hay algunas formas de establecer la Ley Cero de la Termodinámica, pero la más simple es la siguiente: los sistemas que están en equilibrio térmico existen a la misma temperatura.

Los sistemas están en equilibrio térmico si no transfieren calor, aunque estén en condiciones de hacerlo, en función de otros factores. Por ejemplo, los alimentos que han estado en el refrigerador durante la noche están en equilibrio térmico con el aire del refrigerador: el calor ya no fluye de una fuente (el alimento) a la otra fuente (el aire) o de regreso.

Lo que la Ley Cero de la Termodinámica significa es que la temperatura es algo que vale la pena medir, porque indica si el calor se moverá entre objetos. Esto será cierto independientemente de cómo interactúen los objetos. Incluso si dos objetos no se tocan, el calor puede seguir fluyendo entre ellos, por ejemplo, por radiación (como de una lámpara de calor). Sin embargo, de acuerdo con la Ley Cero de la Termodinámica, si los sistemas están en equilibrio térmico, no se producirá flujo de calor.

Hay formas más formales de establecer la Ley Cero de la Termodinámica, que comúnmente se establece de la siguiente manera:

Sean A, B y C tres sistemas. Si a y C están en equilibrio térmico, y a y B están en equilibrio térmico, a continuación, B y C están en equilibrio térmico.

Esta declaración se representa simbólicamente en. La temperatura no se menciona explícitamente, pero se da a entender que la temperatura existe. La temperatura es la cantidad que es siempre la misma para todos los sistemas en equilibrio térmico entre sí.

Cero de Ley de la Termodinámica: La doble flecha representa el equilibrio térmico entre sistemas. Si los sistemas a y C están en equilibrio, y los sistemas a y B están en equilibrio, entonces los sistemas B y C están en equilibrio. Los sistemas A, B y C están a la misma temperatura.

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