Principio Cero de la Termodinámica

Principio Cero de la Termodinámica

Principio Cero de la Termodinámica

El Principio Cero de la Termodinámica establece que si un sistema A está en equilibrio térmico con un sistema B, y este sistema B está en equilibrio térmico con otro sistema C, entonces los sistemas A y C están en equilibrio térmico; en pocas palabras, la energía de dos cuerpos se intercambia hasta que su temperatura sea igual a la ambiental.

Permite construir instrumentos para poder medir la temperatura de un sistema.

Deducción del principio cero a partir del segundo principio

El principio cero de hecho puede deducirse del segundo principio de la termodinámica de una manera muy sencilla.

Sea inicialmente un sistema aislado Σ formado por dos subsistemas Σ1 y Σ2 sea E la energía total y E1 y E2 = E - E1 las energía de los dos subsistemas. Funcionalmente se tiene que S(E) = S(E1)+S(E2), si admitimos como única variable independiente E1 y derivamos:

\frac{dS}{dE_1} = \frac{dS_1}{dE_1}+\frac{dS_2}{dE_2}\frac{dE_2}{dE_1} = \frac{dS_1}{dE_1}-\frac{dS_2}{dE_2} = 0

De donde se sigue que:

\frac{dS_1}{dE_1} = \frac{1}{T_1} = \frac{1}{T_2} = \frac{dS_2}{dE_2}

Si aplicamos el anterior principio a un sistema formado ΣAB por dos partes ΣA y ΣB deducimos que TA = TB. Haciendo lo mismo con un sistema ΣBC formado por ΣB y ΣC llegamos a TB = TC, y por tanto, TA = TB = TC.

Véase también

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Wikimedia foundation. 2010.

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