La Legge Zeroth della termodinamica
La Legge Zeroth della Termodinamica afferma che i sistemi in equilibrio termico sono alla stessa temperatura.
Obiettivi di Apprendimento
Identificare le principali implicazioni della Legge Zero della Termodinamica
Takeaway Chiave
Punti Chiave
- Supponendo che A, B, e C sono tre sistemi, se A e C sono in equilibrio termico, e A e B sono in equilibrio termico, quindi B e C sono in equilibrio termico.
- Due sistemi sono in equilibrio termico se potrebbero trasferire calore tra loro, ma non lo fanno.
- La Legge Zero della Termodinamica implica che la temperatura è una quantità che vale la pena misurare.
Termini chiave
- equilibrio termico: Due sistemi sono in equilibrio termico se potrebbero trasferire calore tra loro, ma non lo fanno.
- legge zero della termodinamica: sia A, B e C tre sistemi. Se A e C sono in equilibrio termico e A e B sono in equilibrio termico, allora B e C sono in equilibrio termico.
La legge Zeroth della termodinamica
Ci sono alcuni modi per affermare la Legge Zeroth della Termodinamica, ma la più semplice è la seguente: i sistemi che sono in equilibrio termico esistono alla stessa temperatura.
I sistemi sono in equilibrio termico se non trasferiscono calore, anche se sono in grado di farlo, in base ad altri fattori. Ad esempio, il cibo che è stato in frigorifero durante la notte è in equilibrio termico con l’aria nel frigorifero: il calore non scorre più da una fonte (il cibo) all’altra fonte (l’aria) o indietro.
Ciò che la Legge Zero della Termodinamica significa è che la temperatura è qualcosa che vale la pena misurare, perché indica se il calore si muoverà tra gli oggetti. Questo sarà vero indipendentemente da come gli oggetti interagiscono. Anche se due oggetti non si toccano, il calore può ancora fluire tra di loro, ad esempio per radiazione (come da una lampada di calore). Tuttavia, secondo la Legge Zero della Termodinamica, se i sistemi sono in equilibrio termico, non avrà luogo alcun flusso di calore.
Ci sono modi più formali per affermare la Legge Zeroth della termodinamica, che è comunemente indicata nel modo seguente:
Sia A, B e C tre sistemi. Se A e C sono in equilibrio termico e A e B sono in equilibrio termico, allora B e C sono in equilibrio termico.
Questa istruzione è rappresentata simbolicamente in. La temperatura non è menzionata esplicitamente, ma è implicito che la temperatura esiste. La temperatura è la quantità che è sempre la stessa per tutti i sistemi in equilibrio termico tra loro.
Legge zero della termodinamica: la doppia freccia rappresenta l’equilibrio termico tra sistemi. Se i sistemi A e C sono in equilibrio e i sistemi A e B sono in equilibrio, allora i sistemi B e C sono in equilibrio. I sistemi A, B e C sono alla stessa temperatura.