📂열물리학

열역학 제0법칙

법칙¹

계 $A,B,C$ 에 대해 $A$ 와 $B$ 가 열역학적 평형을 이루고 $B$ 와 $C$ 열역학적 평형을 이루면 $A$ 와 $C$ 도 열역학적 평형 을 이룬다.

설명

열역학 제0법칙을 수학적으로 표현하자면 ‘열역학적 평형의 추이성‘이 된다. [유클리드 기하학 제1공리 $A = B \land B=C \implies A = C$ 와 같이 각 분야의 근간을 이루는 중요한 법칙이고, 물리학의 많은 부분에서 자연스럽게 사용하게 된다.

열접촉^{thermal contact}은 서로 다른 계가 열을 교환하는 과정을 말한다. 왼쪽이 온도가 높은 계, 오른쪽이 온도가 낮은 계라고 하면 아래와 같이 온도가 높은 곳에서 낮은 곳으로 열이 흐른다.

열역학적 평형^{thermodynamic equilibrium}은 다음과 같이 기술된다:

시간이 흐르면 왼쪽에서 오른쪽으로 흐르는 열과 오른쪽에서 왼쪽으로 흐르는 열이 같아질 것이다. 이런 상태를 열역학적 평형이라고 한다. 주의해야 할 것은 (거시적으로는) 열의 흐름이 없는 것이지 (미시적으로도) 열이 흐르지 않는 것이 아니라는 점이다. (거시적으로) 관측하기로는 열의 변화가 없지만 정말 (미시적인) 에너지의 흐름 자체가 멈추었다고 장담할 순 없다. 이러한 열의 변화는 있더라도 아주 작은 양이어서 관측할 때는 흐름이 없는 것으로 간주될 수 있다.

같이보기

• 열역학 제1법칙
• 열역학 제2법칙