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La ley cero de la termodinámica - Ley del equilibrio Térmico






La ley cero, conocida con el nombre de la ley del equilibrio térmico fue enunciada en un principio por Maxwel y llevada a ley por Fowler y dice:

“Dos sistemas en equilibrio térmico con un tercero, están en equilibrio térmico entre sí”.

El equilibrio térmico debe entenderse como el estado en el cual los sistemas equilibrados tienen la misma temperatura. Esta ley es de gran importancia porque permitió definir a la temperatura como una propiedad termodinámica y no en función de las propiedades de una sustancia. La aplicación de la ley cero constituye un método para medir la temperatura de cualquier sistema escogiendo una propiedad del mismo que varíe con la temperatura con suficiente rapidez y que sea de fácil medición, llamada propiedad termométrica. En el termómetro de vidrio esta propiedad es la altura alcanzada por el mercurio en el capilar de vidrio debido a la expansión térmica que sufre el mercurio por efecto de la temperatura. Cuando se alcanza el equilibrio térmico, ambos sistemas tienen la misma temperatura.




Equilibrio termodinámico: Un sistema que no tiene interacción con el medio está en equilibrio termodinámico cuando no se observa ningún cambio en sus propiedades termodinámicas a lo largo del tiempo.



Equilibrio térmico: Decimos que dos o más sistemas se encuentran en equilibrio térmico cuando al estar en contacto entre si pero, aislados del medio sus propiedades se estabilizan en valores que no cambian con el tiempo.




Ley Cero


Al tener dos sistemas o más en contacto térmico, el sistema alcanzará el equilibrio térmico si las paredes entre ellos es conductora.



Aquí la animación para unir los sistemas : http://fisicoquimica.wdfiles.com/local--html/4-ley-cero-de-la-termodinamica/67712b3f416774cd2cb77ec4ca27f09cb28e73ce-3180300502143628435/fisicoquimica.wikidot.com/



Si se tienen tres sistemas A, B, y C; se encuentran en contacto térmico A con B y B con C, pero A y C no están en contacto, llegará un momento en el que los tres sistemas alcanzarán el equilibrio térmico.
Esto sucede por que el A y B alcanzan el equilibrio, por otro lado B y C alcanzan también el equilibrio, por lo que se puede establecer que A y C también alcanzan el equilibrio térmico.






link: http://www.youtube.com/watch?v=NI8n5VKhn0M

Aplicaciones.

La ley cero establece que:
a) Los sistemas que están en equilibrio térmico entre si tienen el mismo valor de un propiedad llamada temperatura.
b) Los sistemas que no están en equilibrio térmico entre sí tienen diferentes temperaturas.

Se define temperatura en relación a objetos en contacto. Con estos principios se tiene una definición operacional de la temperatura, que es aplicada para el uso y fabricación de termometros.






link: http://www.youtube.com/watch?v=XNnN6G6lE8o

Bibliography :
http://fisicoquimica.wikidot.com/4-ley-cero-de-la-termodinamica





La ley cero de la termodinámica establece que si un cuerpo A se encuentra a la misma temperatura que un cuerpo B y este tiene la misma temperatura que un tercer cuerpo C, entonces, el cuerpo A tendrá la misma temperatura que el cuerpo C. Por lo cual estaremos seguros de que tanto el cuerpo A, como el B y C, estarán los tres, en equilibrio térmico. Es decir: los cuerpo A, B y C, tendrán igual temperatura.




Equilibrio térmico



Si dos o más cuerpos se encuentran a diferente temperatura y son puestos en contacto, pasado cierto tiempo, alcanzarán la misma temperatura, por lo que estarán térmicamente equilibrados.

Esta ley de la termodinámica ha sido utilizada en dispositivos como el termómetro para medir temperatura. A pesar de que el termómetro es primitivamente usado desde la época de Galileo, esta ley fue enunciada mucho después, por James Clerk Maxwell, y formulada como una ley posteriormente por Ralph Fouler.



Por qué se hace necesario el termómetro




Sabemos por experiencia que el tacto es un índice de lo caliente o frio que pueda estar un cuerpo; pero no es suficiente: asi nunca sabremos valores numéricos exactos (que sí nos proporciona el termómetro), como medir la temperatura de una maquina térmica, un refrigerador, un alto horno, para derretir acero y otros materiales, la temperatura exacta que alcanza una nave espacial, al entrar o salir de la atmosfera, entre tantas otras cosas.


Aplicación práctica



El termómetro es utilizado ampliamente para obtener información de los valores numéricos altos o bajos, en la temperatura de un objeto. Gracias a ellos, podemos darnos cuenta de cómo se comporta la temperatura ambiente. La temperatura de una persona que exceda de lo normal.

Estos dispositivos especiales que llamamos termómetro han evolucionado mucho, pues existen de muchos tipos, entre los cuales están los que usan mercurio, los de gas, los de resistencia, los digitales que usan la tecnología electrónica, etcétera.




Escalas termométricas


Los termómetros se ajustan en diferentes escalas; entre las que existen, las más famosas son la escala Fahrenheit , Celsius (también llamada centígrada), y la escala absoluta Kelvin.



Inicio y estaticidad del universo



Con esta ley, podemos demostrar que el universo tuvo un inicio, y no es estático. De lo contrario, si hubiera existido desde siempre y fuera estático, ya el universo y sus componentes internos habrían alcanzado el equilibrio térmico.

Todo estaría a la misma temperatura y estaría más caliente, habría alcanzado el máximo grado de temperatura y no habría lugar para la vida.


















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