열역학은 열 에너지 전달과 관련된 물리학 분야입니다. 그것은 종종 일련의 법률로 이해됩니다.
0 번째 법칙은온도의 개념, 물체 간의 열 평형과 관련이 있습니다. 열은 더 뜨거운 물질에서 더 차가운 물질로 흐르고, 열역학적 평형이라고도하는 열 평형은 열의 순 흐름이 없을 때 발생합니다. 이것은 물체가 같은 온도에있을 때 발생합니다.
열역학 제로 법칙이란 무엇입니까?
원래 열역학의 세 가지 중심 법칙이있었습니다. 그러나 1900 년대 초 과학자들은 그들의 이론이 완전하고 정확하기 위해서는 더 기본적인 또 다른 법칙이 필요하다는 것을 깨달았습니다. 이 법칙은 다른 법칙보다 더 근본적인 것으로 간주되어 열역학이 적절하지 않은 것 같았 기 때문에 모든 것을 대체한다는 것을 보여주는 제로 법칙이 만들어졌습니다. 다른 사람.
열역학 제로 법칙은 열 시스템 A가 열 시스템 B와 열 평형 상태에 있으면 열 시스템 B는 열 시스템 C와 열 평형 상태에 있고 A는 열 평형 상태 여야합니다. 씨.
이것은전이 관계대수에서도 흔히 볼 수 있습니다. A = B이고 B = C이면 A = C입니다. 열역학 제 0 법칙은이 개념을 온도로 표현합니다.
열역학 제로 법칙의 의의
수학적 이론은 종종 등가 관계라는 관계를 필요로합니다. 두 가지가 같은지 아닌지를 말하는 방법. 제로 법칙은 온도의 수학적 개념을 제공하고 물리적 온도계의 존재를 허용하기 때문에 열역학의 등가 관계입니다.
핵심 개념은 에너지와 온도의 차이입니다. 두 개의 개별 물체가 얼마나 많은 에너지를 가지고 있는지 아는 것만으로는 열이 접촉했을 때 어떤 방식으로 흐르는 지 알 수 없습니다. 열 흐름의 방향을 결정하는 것은 두 시스템의 상대 온도입니다.
그러나 온도는 어떻게 측정 할 수 있습니까? 일반적으로 온도계는 온도에 따라 알려지고 보정 된 특성을 나타내는 물체입니다. 예를 들어, 수은은 가열되면서 잘 정의 된 방식으로 부피가 팽창합니다. 온도계를 물체와 열 평형 상태에 놓은 다음 수은이 얼마나 팽창했는지와 같은 특성을 관찰하는 것이 물체의 온도를 측정하는 방법입니다.
제로 법칙의 중요성은 두 물체의 온도를 비교하려고 할 때 알 수 있습니다. 온도계를 액체 A에 넣으면 해당 액체와 열 평형을 이루고 특정 온도를 읽습니다.
그 온도계를 액체 B에 넣으면 열 평형에 도달하고 온도를 측정했을 때와 똑같은 온도를 읽습니다. 액체 A와 열 평형 상태에있었습니다. 제 0 법칙은 우리가 액체 A와 액체 B가 같다고 말할 수있는 것입니다. 온도.
열역학의 다른 법칙
열역학의 첫 번째 법칙은 격리 된 시스템의 총 에너지가일정한. 시스템 내부 에너지의 변화는 시스템에 가해지는 열과 시스템이 환경에서 수행하는 작업 간의 차이와 항상 정확히 동일합니다.
열역학 제 2 법칙은총 엔트로피격리 된 시스템의 경우 시간이 지나도 줄어들 수 없습니다. 격리 된 시스템의 총 엔트로피과주변 환경은 이상적인 경우에 일정하게 유지 될 수 있지만 결코 줄어들 수는 없습니다.
열역학의 세 번째 법칙은 격리 된 시스템의 엔트로피는 온도가 절대 영도에 가까워짐에 따라 일정 해집니다. 이 일정한 엔트로피 값은 볼륨이나 압력과 같은 시스템의 다른 매개 변수에 의존 할 수 없습니다.