La ley cero de la termodinámica establece que "si dos sistemas que están en equilibrio térmico con un tercer sistema, también están en equilibrio entre sí". También se la conoce como principio cero de la termodinámica.
Si A está en equilibrio con B y A también está en equilibrio térmico con un tercer cuerpo C, podemos concluir que B está en equilibrio térmico con C.
Dos cuerpos están en equilibrio térmico cuando, al ponerse en contacto, sus variables de estado no cambian. Si no están en equilibrio térmico, experimentarán un intercambio de calor o energía y alcanzarán el equilibrio térmico.
La ley cero fue la última de las leyes de la termodinámica a ser introducida. Para obtener una estructura lógica, era necesario colocarla antes de las otras leyes.
Fórmula de la ley 0 de la termodinámica
El principio 0 de la termodinámica si los tres sistemas estan en equilibrio térmico se debe complir la siguiente fórmula:
TA = TB = TC
Dónde TA,TB y TC son las temperaturas de los tres sistemas.
Ejemplos de de la ley cero
Hielo y agua
Ponemos un trozo de hielo y un vaso lleno de agua a temperatura ambiente. En este experimento aparecen tres elementos: el hielo, el agua y el vaso.
Ejemplo del termómetro
Otro ejemplo que ayudará a comprender mejor el concepto de equilibrio térmico es el de un termómetro.
Considera un cuerpo B que consiste en un tubo con un capilar conteniendo mercurio. Sus niveles de altura sobre el capilar representa diferentes temperaturas.
Ahora, considera un cuerpo A, por ejemplo el cuerpo humano. Si acercas el termómetro al cuerpo y lo dejas suficiente tiempo, el termómetro alcanzará el valor correspondiente a la temperatura corporal.
El termómetro y el cuerpo humano estarán en equilibrio térmico entre sí. Por lo tanto, ambos elementos alcanzan la misma temperatura.
