熱力學(xué)，其實(shí)就是微觀粒子運(yùn)動(dòng)力學(xué)。第零定律，又稱“熱平衡定律”：若兩個(gè)熱力學(xué)系統(tǒng)均與第三個(gè)系統(tǒng)處于熱平衡狀態(tài)，則此兩個(gè)系統(tǒng)也必處于熱平衡?！盁崞胶狻笔侵肝矬w各部分之間以及物體與外界之間沒(méi)有熱量交換，即物體各部分溫度相等且等于外界溫度時(shí)，則稱此系統(tǒng)是處于熱平衡狀態(tài)。
熱力學(xué)第零定律首次說(shuō)明了溫度的標(biāo)的到底是什么，以及溫度的測(cè)量方法。“溫度”是人類最早接觸到的自然現(xiàn)象之一。但是由于早期知識(shí)和科學(xué)的缺乏，對(duì)溫度的認(rèn)識(shí)都是一些主觀的設(shè)想。直到十九世紀(jì)中葉蒸氣機(jī)的廣泛使用，才促使人們對(duì)熱現(xiàn)象進(jìn)行深入的研究，推動(dòng)了熱學(xué)實(shí)驗(yàn)的發(fā)展，走上了科學(xué)的道路。為了定量的解釋實(shí)驗(yàn)結(jié)果，最初一些學(xué)者根據(jù)片面的實(shí)驗(yàn)事實(shí)，認(rèn)為“熱”是一種沒(méi)有質(zhì)量的流質(zhì)，叫熱質(zhì)；但是熱質(zhì)說(shuō)不能解釋摸擦生熱、撞擊生熱等現(xiàn)象，于是另一些學(xué)者認(rèn)為“熱”不是一種流質(zhì)，而是物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的表現(xiàn)；1842年，德國(guó)的醫(yī)生邁爾提出能量守恒的學(xué)說(shuō)，他認(rèn)為熱是一種能量；后來(lái)焦?fàn)栍昧藥资甑臅r(shí)間，做了許多實(shí)驗(yàn)，測(cè)定熱功當(dāng)量，得到了完全一致的結(jié)果，從而為能量守恒和轉(zhuǎn)化定律奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。但是直到熱力學(xué)第一（1850年）、第二（1851年）、第三（1905年）定律被發(fā)現(xiàn)之后，“溫度”做為三大定律的基礎(chǔ)，卻仍然是一個(gè)懸而未決的概念，人們還是不知道溫度對(duì)應(yīng)的物理量（客觀現(xiàn)象）到底是什么？與能量是怎樣的關(guān)系？終于，在1931年英國(guó)物理學(xué)家拉爾夫·福勒才把兩個(gè)熱力學(xué)系統(tǒng)的熱平衡現(xiàn)象正式表述為熱力學(xué)定律。
物理學(xué)中有一個(gè)基本的觀點(diǎn)，就是對(duì)一個(gè)物理量的定義，最好就是給出它的測(cè)量方法。熱平衡定律恰恰就是給出了測(cè)量一個(gè)系統(tǒng)熱力學(xué)狀態(tài)的定量方法。比如我們要測(cè)量一個(gè)系統(tǒng)A的熱力學(xué)狀態(tài)，把溫度計(jì)和A接觸在一起，當(dāng)溫度計(jì)的指數(shù)不再變化時(shí)，系統(tǒng)A與溫度計(jì)達(dá)到熱平衡，溫度計(jì)的數(shù)字也就是系統(tǒng)A的溫度，即定量的熱力學(xué)狀態(tài)。所以是熱平衡定律，給出了溫度的測(cè)量方法和明確定義：兩個(gè)系統(tǒng)處于熱平衡狀態(tài)時(shí)，其內(nèi)部微觀粒子的動(dòng)能標(biāo)量。熱平衡定律雖然比熱力學(xué)第一、第二、第三定律發(fā)現(xiàn)的更晚，但它表述的內(nèi)容比三大定律更基礎(chǔ)，所以稱為是第零定律。
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