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Ley cero de la termodinámica
Prof. Jesús Hernández Trujillo Facultad de Química, UNAM

Ley cero/J. Hdez. T– p. 1/2

Temperatura
Dos sistemas en contacto con una pared diatermica:

T1

T2

Ley cero/J. Hdez. T– p. 2/2

Temperatura
Dos sistemas en contacto con una pared diatermica: La temperatura es la propiedad que indica la dirección de flujo de energía entre los sistemas

T1T2

T1 > T2

Ley cero/J. Hdez. T– p. 2/2

Temperatura
Dos sistemas en contacto con una pared diatermica: La temperatura es la propiedad que indica la dirección de flujo de energía entre los sistemas Dos sistemas en equilibrio mediante una pared diatérmica están a la misma temperatura

T1

T2

×
T1 = T2 equilibrio

Ley cero/J. Hdez. T– p. 2/2

observación experimental:

SistemaA Sistema B Sistema C

X
Si A está en equilibrio térmico con B y a su vez B está en equilibrio térmico con C, entonces A está en equilibrio térmico con C

X

Ley cero de la termodinámica

Ley cero/J. Hdez. T– p. 3/2

observación experimental:

Sistema A Sistema B Sistema C

X
T1 = T2
Si A está en equilibrio térmico con B y a su vez B está en equilibrio térmico con C, entonces Aestá en equilibrio térmico con C

X
= T3

Ley cero de la termodinámica

La condición de equilibrio térmico es transitiva

Ley cero/J. Hdez. T– p. 3/2

La Ley cero: Permite definir la variable no mecánica temperatura, T , y su medición

Ley cero/J. Hdez. T– p. 4/2

La Ley cero: Permite definir la variable no mecánica temperatura, T , y su medición Asegura que existe relaciónfuncional entre T y las variables mecánicas del sistema:
T = f (X1 , X2 , . . . , XN )
variables mecánicas

Relación empírica

Ley cero/J. Hdez. T– p. 4/2

La Ley cero: Permite definir la variable no mecánica temperatura, T , y su medición Asegura que existe relación funcional entre T y las variables mecánicas del sistema:
T = f (X1 , X2 , . . . , XN )
variables mecánicas

Relación empírica Anivel molecular, T se relaciona con la energía cinética promedio de los átomos o moléculas del sistema (mecánica estadística)

Ley cero/J. Hdez. T– p. 4/2

La Ley cero: Justifica la definición y construcción de un termómetro

Ley cero/J. Hdez. T– p. 5/2

La Ley cero: Justifica la definición y construcción de un termómetro Un termómetro es un aparato que permite medir la temperatura entérminos de las variables mecánicas del sistema Por ejemplo: Una columna de mercurio

Ley cero/J. Hdez. T– p. 5/2

Termómetro: Sistema termodinámico en el que todas excepto una variable mecánica permanecen fijas.

Ley cero/J. Hdez. T– p. 6/2

Termómetro: Sistema termodinámico en el que todas excepto una variable mecánica permanecen fijas. La variable mecánica que no está fija se llama propiedadtermométrica
Ejemplos: Volumen de una columna líquida La presión de un gas a volumen constante La resistencia eléctrica de un alambre de platino La radiación emitida por un sólido caliente

Ley cero/J. Hdez. T– p. 6/2

Termómetro: Sistema termodinámico en el que todas excepto una variable mecánica permanecen fijas. La variable mecánica que no está fija se llama propiedad termométrica
Ejemplos:Volumen de una columna líquida La presión de un gas a volumen constante La resistencia eléctrica de un alambre de platino La radiación emitida por un sólido caliente

A la propiedad termométrica se le permite variar con la temperatura

Ley cero/J. Hdez. T– p. 6/2

Más ejemplos:

Ley cero/J. Hdez. T– p. 7/2

Pasos para la construcción de un termómetro: 1. Selección de un sistematermodinámico de referencia Es homogéneo Tiene composición fija 2. Elección de una escala de temperatura (conjunto arbitrario de números y método de asignación de valores de temperatura) El termometro ha de ser tal que asigne un solo valor a cada temperatura El intervalo de temperaturas se establece asignando puntos fijos

Ley cero/J. Hdez. T– p. 8/2

Ejemplos: El agua líquida no puede ser la...
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