La termodinámica es una rama de la física que se ocupa de la energía y el trabajo de un sistema.La termodinámica sólo se ocupa de la respuesta a gran escala de un sistema que podemos observar y medir en experimentos. Las interacciones a pequeña escala de los gases se describen en la teoría cinética de los gases. Cada ley conduce a la definición de propiedades termodinámicas que nos ayudan a comprender y predecir el funcionamiento de un sistema físico. Presentaremos algunos ejemplos sencillos de estas leyes y propiedades para diversos sistemas físicos, aunque lo que más nos interesa es la termodinámica de los sistemas de propulsión y los flujos de alta velocidad. Por desgracia, el sistema de numeración de las tres leyes de la termodinámica es un poco confuso. Webegin con la ley zeroth.

La ley zeroth de la termodinámica comienza con una simple definición del equilibrio termodinámico. Se observa que alguna propiedad de un objeto, como la presión en un volumen de gas, la longitud de una barra de metal o la conductividad eléctrica de un cable, puede cambiar cuando el objeto se calienta o se enfría. Si dos de estos objetos entran en contacto físico, inicialmente se produce un cambio en la propiedad de ambos objetos. Pero, finalmente, el cambio de propiedades se detiene y se dice que los objetos están en equilibrio térmico o termodinámico. El equilibrio termodinámico conduce a la definición de la temperatura a gran escala. Cuando dos objetos están en equilibrio térmico, se dice que tienen la misma temperatura. Durante el proceso de alcanzar el equilibrio térmico, el calor, que es una forma de energía, se transfiere entre los objetos. Los detalles del proceso de alcanzar el equilibrio térmico se describen en las leyes primera y segunda de la termodinámica.

La ley número cero de la termodinámica es una observación. Cuando dos objetos están por separado en equilibrio termodinámico con un tercer objeto, están en desequilibrio entre ellos.Como ilustración, supongamos que tenemos tres objetos como se muestra en la diapositiva. El objeto nº 1 y el objeto nº 2 están en contacto físico y en equilibrio térmico. El objeto nº 2 también está en equilibrio térmico con el objeto nº 3. Inicialmente no hay contacto físico entre el objeto #1 y el objeto #3. Pero, si el objeto nº 1 y el objeto nº 3 se ponen en contacto, se observa que están en equilibrio térmico. Esta simple observación nos permite crear un termómetro. Podemos calibrar el cambio de una propiedad térmica, como la longitud de una columna de mercurio, poniendo el termómetro en equilibrio térmico con un sistema físico conocido en varios puntos de referencia.Si a continuación ponemos el termómetro en equilibrio térmico con cualquier otro sistema, como el fondo de la lengua, podemos determinar la temperatura del otro sistema observando el cambio de la propiedad térmica.Los objetos en equilibrio termodinámico tienen la misma temperatura.

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