熱力学第0法則|熱平衡の法則

熱力学第0法則 thezeroth law of thermodynamics

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

熱力学第0法則

2個の物体がそれぞれ第三の物体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状態にある。

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。

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