Principiul zero al termodinamicii
Sintagma principiul zero al termodinamicii este folosită, de autori diferiți, pentru a indica două principii fundamentale ale termodinamicii, cu conținut diferit. Ambiguitatea rezultantă se rezolvă precizând că, în funcție de contextul în care apare, principiul zero al termodinamicii se referă fie la stabilirea echilibrului termodinamic, fie la tranzitivitatea echilibrului termic.
Stabilirea echilibrului termodinamic[modificare | modificare sursă]
O stare a unui sistem termodinamic în care proprietățile sistemului nu variază în timp este o stare de echilibru termodinamic. Existența stării de echilibru termodinamic, pentru un sistem dat, se constată pe cale experimentală. Pentru fundamentarea riguroasă a teoriei este însă necesar să se precizeze condițiile în care, pentru orice sistem, se ajunge la stabilirea echilibrului termodinamic.
Se consideră două sisteme A și B separate între ele printr-un perete adiabat, dar fiecare dintre acestea aflându-se în contact cu un al treilea sistem C, prin intermediul unor pereți diatermi, întregul ansamblu fiind înconjurat de un perete adiabat. Între sistemele A, B nu poate avea loc un transfer de căldură, în timp ce între sistemele A și C pe de o parte, și B și C pe de altă parte este permis schimbul de căldură. Experiența arată că cele două sisteme A și B vor atinge echilibrul termic cu al treilea sistem C și că nu va apărea nicio modificare în continuare, în starea acestora, chiar dacă peretele adiabat este înlocuit cu un perete diaterm.
Principiul zero al termodinamicii,[a] în sensul de principiul stabilirii echilibrului termodinamic, are următorul enunț:
- Un sistem termodinamic situat în condiții externe invariabile în timp va atinge, după un timp suficient de lung, o stare de echilibru termodinamic.
Tranzitivitatea echilibrului termic[modificare | modificare sursă]
Noțiunea de temperatură (empirică) se definește punând în contact termic două sau mai multe sisteme și așteptând să se stabilească starea de echilibru termic, care este un caz special de echilibru termodinamic. Pentru definirea riguroasă a temperaturii este necesară adoptarea principiului zero al termodinamicii[b] în forma numită de alți autori principiul tranzitivității echilibrului termic:[c]
- Dacă sistemul A este în echilibru termic cu sistemul B și sistemul B este în echilibru termic cu sistemul C, atunci sistemul A este în echilibru termic cu sistemul C.
Referințe[modificare | modificare sursă]
Bibliografie[modificare | modificare sursă]
- Șerban Țițeica: Termodinamica, Editura Academiei Republicii Socialiste România, București, 1982.
- en M.W. Zemanski și R.H. Dittman: Heat and Thermodynamics, McGraw-Hill, 1997, ISBN 0-07-017059-2, Ebook.