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 la conoce como principio cero
de la termodinámica.
Si A está en equilibrio con B y A también está en equilibrio térmico con
un tercer cuerpo C, podemos concluir que B está en equilibrio
térmico con C.
Dos cuerpos están en equilibrio térmico cuando, al ponerse en contacto,
sus variables de estado no cambian. Si no están en equilibrio térmico,
experimentarán un intercambio de calor o energía y alcanzarán el
equilibrio térmico.
La ley cero fue la última de las leyes de la termodinámica a ser
introducida. Para obtener una estructura lógica, era necesario colocarla
antes de las otras leyes.
Ejemplos de aplicaciones de la ley cero de la termodinámica
Hielo y agua
Ponemos un trozo de hielo y un vaso lleno de agua a temperatura ambiente.
En este experimento aparecen tres elementos: el hielo, el agua y el vaso.
Inicialmente los tres intercambiarán calor y energía hasta llegar al equilibrio
térmico. Pasado un tiempo, los tres elementos alcanzarán la misma
temperatura
Ejemplo del termómetro
Otro ejemplo que ayudará a comprender mejor el concepto de equilibrio térmico es el de un
termómetro.
Considera un cuerpo B que consiste en un tubo con un capilar conteniendo mercurio. Sus niveles
de altura sobre el capilar representan diferentes temperaturas.
Ahora, considera un cuerpo A, por ejemplo, el cuerpo humano. Si acercas el termómetro al cuerpo
y lo dejas suficiente tiempo, el termómetro alcanzará el valor correspondiente a
la temperatura corporal.
El termómetro y el cuerpo humano estarán en equilibrio térmico entre sí. Por lo tanto, ambos
elementos alcanzan la misma temperatura.
