חוק האפס של התרמודינמיקה

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
קפיצה אל: ניווט, חיפוש

חוק האפס של התרמודינמיקה הינו חוק פיזיקלי בסיסי, הקובע כי שני גופים, הנמצאים, כל אחד בנפרד, בשיווי-משקל תרמי עם גוף שלישי, נמצאים בשיווי-משקל תרמי האחד עם השני גם כן. בניסוח מתמטי יותר, יחס שיווי-המשקל התרמי הוא טרנזיטיבי.

שיווי-משקל תרמי בין שתי מערכות הוא מצב שבו הפרמטר התרמודינמי של הטמפרטורה קבוע בין מערכות, אך הפרמטרים האחרים רשאים להשתנות (למשל, לחץ, נפח, אנטרופיה, מספר חלקיקים ופוטנציאל כימי), במילים אחרות – במצב זה לא מתקיים מעבר של חום בין המערכות. למשל, כוס תה חם אינה נמצאת בשיווי-משקל תרמי עם חדר ממוזג, עד אשר תתקרר לטמפרטורה של הסביבה, אך למרות השוואת החום, עדיין ישנו אידוי של מים מהכוס לאוויר (מספר חלקיקים משתנה).

היסטוריה[עריכת קוד מקור | עריכה]

השם "חוק האפס של התרמודינמיקה" מקורו בכך, שחוק זה נוסח ונקבע כחוק פיזיקלי רק בשנות ה-30 של המאה ה-20, אחרי ששלושת החוקים הראשונים של התרמודינמיקה נוסחו ומספורם השתרש. הסיבה לניסוח המאוחר היא, שחוק זה נראה לפיזיקאים רבים מובן מאליו ולכן קביעתו כחוק פיזיקלי נפרד נראתה מיותרת.

ניסוח פורמלי[עריכת קוד מקור | עריכה]

עבור מערכת קנונית המצומדת לאמבט תרמי ניתן להגדיר טמפרטורה דרך פרמטר שיווי המשקל
\beta=\frac{1}{K_B\,T} כאשר \ K_B הוא קבוע בולצמן.

ראו גם[עריכת קוד מקור | עריכה]