La loi zéro de la thermodynamique est celle qui traite des conditions pour que deux corps (A et B) obtiennent le bilan thermique avec un troisième corps (C).
Un thermomètre (corps A) en contact avec un verre d'eau (corps B) et, d'autre part, un thermomètre en contact avec une tasse contenant de l'eau et de la glace (corps C) obtiennent la même température.
Si A est en équilibre thermique avec B et si A est en équilibre thermique avec C, alors B est en équilibre thermique avec C. Cela se produit même si B et C ne sont pas en contact.
C'est ce qui arrive quand on met en contact deux corps avec des températures différentes. La chaleur est l'énergie transférée du corps avec la température la plus élevée au corps avec la température la plus basse.
Imaginons une tasse de café chaud. Vous êtes pressé de le prendre et vous devez ensuite vous rafraîchir pour ne pas vous brûler. Alors, ajoutez du lait au café.
Température du café (T1) est supérieure à la température du lait (T2), c'est-à-dire T1 > T2.
Mais maintenant nous avons du café au lait, dont la température due au contact de T1 et T2, après un certain temps, donne T3, ce qui signifie qu'il a atteint le bilan thermique. Nous devons donc T1 > T3 > T2.
La température est influencée par le type de matériau dont il est fait. En d'autres termes, la température dépend de la conductivité thermique, plus grand ou plus petit sur différents matériaux.
Les thermomètres ont été inventés pour mesurer correctement la température, après tout, la perception sensorielle n'était pas efficace.
Il existe trois échelles de température: Celsius (°C), Kelvin (K) et Fahrenheit (°F). En savoir plus sur Échelles thermométriques.
Il est à noter que la loi zéro de la thermodynamique a été postulée après les premières lois de la thermodynamique, la Première loi de la thermodynamique et le Deuxième loi de la thermodynamique.
C'est parce qu'il était nécessaire à la compréhension de ces lois qu'il reçut un nom qui les précéda.
A lire aussi: Thermodynamique et Formules de physique.
Exercices résolus
1. (UNICAMP) Une isolation thermique efficace est un défi constant à relever pour que l'homme puisse vivre dans des conditions de températures extrêmes.
Pour cela, une compréhension complète des mécanismes d'échange de chaleur est essentielle. Dans chacune des situations décrites ci-dessous, vous devez reconnaître le processus d'échange de chaleur impliqué.
JE. Les étagères d'un réfrigérateur domestique sont des grilles creuses, pour faciliter le flux d'énergie thermique vers le congélateur pour […]
II. Le seul processus d'échange de chaleur qui peut avoir lieu sous vide est […].
II. Dans un thermos, un vide est maintenu entre les doubles parois en verre pour empêcher la chaleur de sortir ou d'entrer par [….].
Dans l'ordre, les processus d'échange de chaleur utilisés pour combler correctement les lacunes sont :
a) conduction, convection et rayonnement.
b) conduction, rayonnement et convection.
c) convection, conduction et rayonnement.
d) convection, rayonnement et conduction.
Alternative d: convection, rayonnement et conduction.
2. (VUNESP-UNESP) Deux coupes en verre identiques, en équilibre thermique avec la température ambiante, ont été stockées, l'une à l'intérieur de l'autre, comme le montre la figure.
Une personne, en essayant de les désengager, n'a pas réussi. Pour les séparer, il décide de mettre en pratique ses connaissances en physique thermique.
Selon la physique thermique, le seul procédé capable de les séparer est :
a) plonger le gobelet B dans de l'eau thermiquement équilibrée avec des glaçons et remplir le gobelet A d'eau à température ambiante.
b) mettre de l'eau chaude (supérieure à la température ambiante) dans la tasse A.
c) plonger le gobelet B dans de l'eau glacée (en dessous de la température ambiante) et laisser le gobelet A sans liquide.
d) remplissez le gobelet A d'eau chaude (au-dessus de la température ambiante) et plongez le gobelet B dans de l'eau glacée (en dessous de la température ambiante).
e) remplissez le gobelet A d'eau froide (inférieure à la température ambiante) et plongez le gobelet B dans de l'eau chaude (supérieure à la température ambiante).
Alternative e: remplissez le gobelet A d'eau glacée (inférieure à la température ambiante) et plongez le gobelet B dans de l'eau chaude (supérieure à la température ambiante).
Voir aussi: Exercices sur la thermodynamique
