قانون صفرم و دما
قانون صفرم ترمودینامیک بیان میکند که تعادل گرمایی متعدی است و این امر دما را به یک ویژگی کاملاً تعریفشده و قابل اندازهگیری تبدیل میکند که بین سیستمهای در حال تعادل مشترک است.
Definition
قانون صفرم بیان میکند که اگر دو سیستم هر یک با سیستم سومی در تعادل گرمایی باشند، آنگاه با یکدیگر نیز در تعادل گرمایی هستند، که این امر اجازه میدهد دما به عنوان ویژگیای تعریف شود که در بین سیستمهای در تعادل گرمایی متقابل برابر است.
Scope
این موضوع شامل بیان قانون صفرم، مفهوم تعادل گرمایی و دیواره دیاترمال، خاصیت تعدی که امکان تعریف دما را فراهم میکند، و ساخت مقیاسهای دمای تجربی و مطلق است. عملکرد دماسنجها و مقیاس گاز ایدهآل به عنوان پیامدهای عملی گنجانده شدهاند.
Core questions
- تعادل گرمایی دو سیستم به چه معناست؟
- چرا خاصیت تعدی تعادل امکان تعریف سازگار دما را فراهم میکند؟
- مقیاسهای دمای تجربی چگونه ساخته میشوند و چه ارتباطی با مقیاس مطلق دارند؟
- چرا قانون صفرم باید از نظر منطقی مقدم بر قوانین اول و دوم باشد؟
Key concepts
- تعادل گرمایی و دیوارههای دیاترمال
- خاصیت تعدی تعادل
- دمای تجربی و ایزوترمها
- مقیاسهای دمای گاز ایدهآل و مطلق
- دماسنجی
Clinical relevance
قانون صفرم زیربنای هر عمل اندازهگیری دما، از دماسنجی آزمایشگاهی گرفته تا کنترل فرآیندهای صنعتی و هواشناسی است، زیرا تضمین میکند که دماسنج ویژگیای را میخواند که واقعاً با سیستمی که با آن در تماس است مشترک است.
History
اگرچه دماسنجی قرنها قبل از ترمودینامیک رسمی وجود داشته است، اما این اصل به عنوان یک قانون متمایز توسط فاولر در دهه ۱۹۳۰ بیان و «قانون صفرم» نامگذاری شد، که مبنای دیرینه و ضمنی اندازهگیری دما را رسمیت بخشید.
Key figures
- Ralph H. Fowler
- James Clerk Maxwell
Related topics
Seminal works
- callen1985
- fowler1939
Frequently asked questions
- چرا قانون صفرم ضروری است در حالی که دما بدیهی به نظر میرسد؟
- بدون خاصیت تعدی تعادل گرمایی، تضمینی وجود نداشت که یک عدد واحد بتواند گرمای یک سیستم را به طور سازگار نشان دهد؛ قانون صفرم دقیقاً این تضمین را فراهم میکند و دما را از یک حس شهودی به یک متغیر حالت تعریفشده تبدیل میکند.