Lei Cero da Termodinámica

Leis da termodinámica
0. Lei Cero da Termodinámica
1. Primeira Lei da Termodinámica
2. Segunda Lei da Termodinámica
3. Terceira Lei da Termodinámica

A lei cero da termodinámica parte da noción de comparación entre quente e frío. Se observarmos a diferenza térmica polo contacto coa pel podemos chegar a avaliacións erradas de sensación de calor e frío . Porén, é pola observación dos elementos quentes e fríos que chegamos á conceptuación de temperatura .

Logo a lei cero postulouse da seguinte forma: se os corpos A e B están en equilíbrio térmico cun corpo C, entón A e B están en equilíbrio térmico un co outro, ou sexa, a temperatura deses sistemas é a mesma.

Este principio, realmente unha definición, é o que fornece a base para a construción das escalas de temperatura, isto é, para a medición da temperatura. Tamén permite a construción de instrumentos para poder medir a temperatura dun sistema.

Dedución da Lei Cero a partir do Segundo Principio da Termodinámica

O principio cero, de feito, pode deducirse da segundo principio da termodinámica dunha maneira moi sinxela.

Sexa inicialmente un sistema illado Σ formado por dous subsistemas Σ₁ e Σ₂ sexa E a enerxía total e E₁ e E₂ = E - E₁ as enerxías dos dous subsistemas. Funcionalmente tense que S(E) = S(E₁)+S(E₂), se admitimos como única variable independente E₁ e derivamos:

$\frac{dS}{dE_1} = \frac{dS_1}{dE_1}+\frac{dS_2}{dE_2}\frac{dE_2}{dE_1} = \frac{dS_1}{dE_1}-\frac{dS_2}{dE_2} = 0$

De onde se segue que:

$\frac{dS_1}{dE_1} = \frac{1}{T_1} = \frac{1}{T_2} = \frac{dS_2}{dE_2}$

Se aplicamos o anterior principio a un sistema Σ_AB formado por dúas partes Σ_A e Σ_B de ducimos que T_A = T_B. Facendo o mesmo cun sistema Σ_BC formado por Σ_B e Σ_C chegamos a T_B = T_C, e polo tanto, T_A = T_B = T_C.