열역학의 제로 법칙

기계적 평형은 이동 가능한 경계를 가로지르는 순힘이 작용하지 않아 양쪽 압력이 같을 때 발생합니다. 열 평형은 시스템 간에 순열 흐름이 없어 온도가 같을 때 발생합니다.

온도는 시스템 내 입자들의 평균 운동 에너지를 측정하는 지표입니다.

온도가 높을수록 시스템의 에너지가 커지며, 부피와 압력 같은 다른 변수들은 일정하게 유지됩니다.

크기에 상관없는 두 계가 서로 다른 온도를 가지면 에너지가 서로 서로 맞춰져 점차 온도가 같아지고, 열평형에 도달합니다. 이 온도 차이에 의한 에너지 이동을 열이라고 합니다.

열역학의 제로 법칙에 따르면, 이 두 계 각각이 세 번째 계와 열평형 상태에 있다면, 서로 평형 상태여야 합니다.

이는 온도가 상태 함수임을 입증하며, 초기 조건이나 경로와 관계없이 동일한 온도에 도달하는 시스템이 동일한 상태에 있음을 의미합니다.