熱力学第0法則|熱平衡の法則

熱力学第0法則

熱力学第0法則(zeroth law of thermodynamics)とは、2個の物質がそれぞれ第3の物質と熱平衡の状態にあるときは、これらの2個の物体は相互に熱平衡の状態にあるという法則である。熱は高温から低温に移動するが、温度の異なるふたつの物質はいずれ同じ温度になる。そのため、物質A、物質Bが異なる温度にあり、また物質A、物質Bがそれぞれ物質Cに接触しているとき、十分な時間が経過すれば、A、B、Cはそれぞれ同じ温度になる。それぞれCとB、CとAが同じ温度であるとき、AとBもまた同じ温度になる、といえる。

熱平衡

熱平衡

歴史

熱力学ゼロ法則は熱力学の歴史の中で、熱力学第一法則、熱力学第二法則などに遅れて、イギリスの物理学者マックスウェル(J.C.Maxwell)が温度をより厳密に定義するときに導入した法則である。それらよりもより基本的な法則だったため第0法則と名付けられた。

熱平衡

熱平衡とは、異なる二つ以上の物質が同じ温度の状態のことである。温度の異なる2つの物体を接触させると、分子運動の激しい高温の物体から、分子運動の穏やかな低温の物体に熱が伝えられる。十分な時間が経過すると、異なる二つの物質はいずれ同一の温度になって熱エネルギーの移動は停止する。この状態のことを熱平衡という。 また、同じ温度に達した状態を熱平衡状態という。