Was ist Nullter Hauptsatz der Thermodynamik – Definition

Nullter Hauptsatz der Thermodynamik

Wir können eine wichtige Eigenschaft des thermischen Gleichgewichts entdecken, indem wir drei Systeme betrachten . A, B und C, die sich anfänglich nicht im thermischen Gleichgewicht befinden . Wir trennen die Systeme A und B durch eine adiabatische Wand (ideales Isoliermaterial), lassen jedoch das System C mit beiden Systemen A und B interagieren. Wir warten, bis das thermische Gleichgewicht erreicht ist. dann befinden sich A und B jeweils im thermischen Gleichgewicht mit C. Aber befinden sie sich im thermischen Gleichgewicht miteinander?

Nach vielen Experimenten wird es keinen Nettoenergiefluss zwischen A und B geben . Dies ist ein experimenteller Beweis für die folgende Aussage:

Befinden sich zwei Systeme mit einem dritten im thermischen Gleichgewicht, befinden sie sich im thermischen Gleichgewicht miteinander.  

Diese Aussage ist als das nullte Gesetz der Thermodynamik bekannt . Es hat diesen ungewöhnlichen Namen, weil die Wissenschaftler erst nach der Ausarbeitung des großen ersten und zweiten Hauptsatzes der Thermodynamik erkannten, dass dieses anscheinend offensichtliche Postulat zuerst angegeben werden musste.

Dieses Gesetz bietet eine Definition und Methode zur Definition von Temperaturen , möglicherweise die wichtigste intensive Eigenschaft eines Systems bei der Behandlung von Problemen bei der Umwandlung von Wärmeenergie. Die Temperatur ist eine Eigenschaft eines Systems, die bestimmt, ob sich das System im thermischen Gleichgewicht mit anderen Systemen befindet. Wenn sich zwei Systeme im thermischen Gleichgewicht befinden, sind ihre Temperaturen per Definition gleich und es wird keine Netto-Wärmeenergie zwischen ihnen ausgetauscht. Die Bedeutung des nullten Gesetzes besteht daher darin, dass es eine nützliche Definition der Temperatur ermöglicht.