本文へスキップ

熱力学第零法則とは?

ねつりきがくだいぜろほうそく

「法則」の用語まとめを見る

熱力学第零法則とは、二つの物体がそれぞれ第三の物体と熱平衡にあるならば、その二つの物体同士も熱平衡にあるという法則です。

熱力学第零法則(zeroth law of thermodynamics)は、熱平衡の推移律を述べた基本法則です。具体的には「物体AとCが熱平衡にあり、物体BとCが熱平衡にあるならば、AとBも互いに熱平衡にある」ということを主張します。この法則は第一法則・第二法則より後に認識されましたが、それらよりも論理的に前提となるため「第零法則」と呼ばれています。

この法則が重要な理由は、「温度」という概念の存在を正当化するためです。熱平衡にある系同士が同じ温度を持つという事実は、温度が物体間で比較可能な客観的な量として存在することを意味します。もし第零法則が成り立たなければ、温度計で温度を測るという行為自体が物理的に意味をなさなくなります。

日常的な例で考えると、温度計を測定したい物体(A)に当てて温度計(C)が熱平衡に達したとき、温度計の示す値が物体Aの温度を表します。もし別の物体B も同じ温度計で同じ値を示せば、AとBは直接接触させなくてもすでに熱平衡にあると結論できます。

熱力学第零法則は温度の定義・測定の基礎となり、熱力学全体の論理的な出発点として位置づけられています。

使い方・例文

温度計で二つの物体の温度を別々に測り、どちらも同じ値を示したならば、その二つを直接接触させても熱の移動は起きません。これが熱力学第零法則の身近な例です。

この用語をシェア

𝕏 でポスト LINE

最終更新:

関連用語