A lei zero da termodinâmica afirma que "se dois sistemas estão em equilíbrio térmico com um terceiro sistema, eles também estão em equilíbrio um com o outro". É também conhecido como o princípio zero da termodinâmica.
Se A está em equilíbrio com B e A também está em equilíbrio térmico com um terceiro corpo C, podemos concluir que B está em equilíbrio térmico com C.
Dois corpos estão em equilíbrio térmico quando, em contato, suas variáveis de estado não mudam. Se eles não estiverem em equilíbrio térmico, eles sofrerão uma troca de calor ou energia e atingirão o equilíbrio térmico.
A lei zero foi a última das leis da termodinâmica a ser introduzida. Para obter uma estrutura lógica, foi necessário colocá-la antes das demais leis.
Exemplos de aplicações da lei zero da termodinâmica
Gelo e água
Colocamos um pedaço de gelo e um copo cheio de água em temperatura ambiente. Neste experimento aparecem três elementos: gelo, água e o vidro.
Exemplo de termômetro
Outro exemplo que ajudará a entender melhor o conceito de equilíbrio térmico é o de um termômetro.
Considere um corpo B consistindo de um tubo com um capilar contendo mercúrio. Seus níveis de altura acima do capilar representam diferentes temperaturas.
Agora considere o corpo A, por exemplo, o corpo humano. Se você aproximar o termômetro do corpo e deixá-lo por tempo suficiente, o termômetro atingirá o valor correspondente à temperatura corporal.
O termômetro e o corpo humano estarão em equilíbrio térmico um com o outro. Portanto, ambos os elementos atingem a mesma temperatura.
