LEY CERO DE LA TERMODINÁMICA

La Ley Cero de la Termodinámica establece que "si dos sistemas que están en equilibrio térmico con un tercer sistema también están en equilibrio entre sí".

También se le conoce como Principio Cero de la Termodinámica.

Si A está en equilibrio con B y A también está en equilibrio con C, podemos concluir que B está en equilibrio con C.

Dos cuerpos están en equilibrio térmico cuando, al ponerse en contacto, sus variables de estado no cambian. Si no que están en equilibrio térmico, experimentarán un intercambio de calor o energía y alcanzarán el equilibrio térmico.

Esta fue la última de las leyes de la termodinámica al ser presentada. Para obtener una estructura lógica, era necesario colocarla antes de las otras leyes.

Ecuación de la Ley 0 de la Termodinámica.

Si tres sistemas están en equilibrio térmico, se debe cumplir: Ta = Tb = Tc

Donde: Ta, Tb y Tc son las temperaturas de los tres sistemas.

Ejemplos de la Ley 0 de la Termodinámica:

1.- Hielos y agua.

Se colocan hielos dentro de un vaso con agua al tiempo. 

Sistemas: agua, hielo y vaso

Inicialmente los tres sistemas intercambiarán calor y energía hasta llegar a un equilibrio térmico. Pasando un tiempo considerable los tres sistemas alcanzarán la misma temperatura.

2.- Agua caliente y fría.

Sistemas: agua caliente, agua fría y recipientes.

Cuando ponemos en contacto el agua caliente con agua fría, el calor fluye del agua caliente al agua fría hasta que ambos alcanzan la misma temperatura y están en equilibrio térmico.  

Para mejor comprensión realiza la práctica de la Ley 0 de la Termodinámica.

3.- El termómetro. 

Sistemas: Cuerpo A vidrio, cuerpo B en forma de tubo capilar que contiene mercurio, cuerpo C (cuerpo humano o cualquier otro cuerpo sólido o líquido).

Si se acerca el termómetro al cuerpo lo suficiente como para que fluya el calor y se dejan así el tiempo suficiente (aproximadamente cuatro minutos), el cuerpo A alcanzará la misma temperatura que la del cuerpo humano y el B también. Por lo que el termómetro (cuerpo A y B) y el cuerpo humano estarán en equilibrio térmico entre sí. Por lo tanto, el termómetro y el cuerpo tendrán la misma temperatura.