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知识点

热力学第零定律的内容(岳春阳)

如果两个热力学系统中的任何一个与第三个热力学系统处于热平衡,那么两个热力学系统必然处于热平衡。这个结论叫做热力学第零定律,这个定律中所说的热力学系统是指由大量分子和原子组成的物体或物质系统。

一、内容

热力学第零定律的意义在于它对温度的定义和测量方法。定律中所说的热力学系统是指由大量分子和原子组成的物体或系统。为温度概念的建立提供了实验依据。该定律反映了处于同一热平衡状态的所有热力学系统都有一个共同的宏观特征,即由这些相互热平衡的系统的状态决定的等值状态函数,这个状态函数定义为温度。而温度相等是热平衡的必要条件。

第二,通常的表达方式

基于热平衡概念定义温度的热力学定律。通常表示为:与第三系统处于热平衡的两个系统之间,必须处于热平衡。图中热力学第零定律A、B、C的示意图是三个质量和组成固定,与外界完全隔绝的热力学系统。b和C用保温墙隔开,分别与A热接触。

当A和B以及A和C都达到热平衡时,B和C就会发生热接触。此时B和C的热力学状态不再发生变化,说明它们在热性质上已经达到平衡。零定律表明,热平衡中的所有系统都有一个共同的宏观性质——温度,这个性质在数值上是相等的。温度计就是根据这个原理来测量物体的温度的。