1.2: La Ley Ceroth de la Termodinámica
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Esto se puede afirmar de la siguiente manera.
Ley Cero de la Termodinámica:
Si dos cuerpos\(A\) y\(B\) están en equilibrio térmico con un tercer cuerpo\(C\), entonces están en equilibrio térmico entre sí.
Consecuencias de la Ley Ceroth
El equilibrio térmico de dos cuerpos significará una relación restrictiva entre las coordenadas termodinámicas del primer cuerpo y las del segundo cuerpo. En otras palabras, equilibrio térmico significa que
\[F(\vec{x_A},\vec{x_B})=0\]
si A y B están en equilibrio térmico. Así, la ley cero establece que
\ [\ izquierda.
\ begin {array} {c}
F (\ vec {x_a},\ vec {x_b}) =0\\
F (\ vec {x_b},\ vec {x_c}) =0
\ end {array}\ derecha\}\ fila derecha F (\ vec {x_a},\ vec {x_c}) =0\]
Esto es posible si y solo si las relaciones son de la forma
\[F(\vec{x_A},\vec{x_B})=t(\vec{x_A})-t(\vec{x_B})=0\]
Esto quiere decir que, para cualquier cuerpo, existe una función\(t(\vec{x})\) de las coordenadas termodinámicas\(\vec{x}\), tal que la igualdad de\(t\) para dos cuerpos implica que los cuerpos están en equilibrio térmico. La función no\(t\) está definida de manera única. Cualquier función de valor único de\(t\), digamos, también\(T(t)\) satisfará las condiciones para el equilibrio, ya que
\[t_A=t_B \Rightarrow T_A = T_B\]
La función\(t(\vec{x})\) se llama la temperatura empírica. Esta es la temperatura medida por los termómetros de gas.
La ley cero define la noción de temperatura. Una vez definido, podemos elegir\(n + 1\) variables\((\vec{x},t)\) como las coordenadas termodinámicas del cuerpo, de las cuales sólo\(n\) son independientes. La relación\(t(\vec{x})\) es una ecuación de estado.