相信学过高中物理的同学都知道热力学三大定律：热力学第一定律是能量守恒的关系、热力学第二定律是熵增原理、热力学第三定律告诉我们绝对零度是不可能达到的。
其实在我们所熟知的热力学三大定律外，还有第四大定律，这就是热力学第零定律：如果两个系统都与第三个系统处于热平衡状态，那么前两个系统也处于热平衡状态。
关键要点：热力学第零定律
- 热力学第零定律是热力学四大定律之一，它指出如果两个系统与第三个系统处于热平衡状态，那么它们彼此处于热平衡状态。
- 热力学是研究热、温度、功和能量之间关系的学科。
- 平衡是指不随时间整体改变的平衡状态。
- 热平衡是指两个可以相互传递热量的物体随着时间的推移保持恒定温度的情况。
了解热力学
热力学是研究热量、温度、功（当施加在物体上的力导致该物体移动时执行）和能量之间关系的研究，能量有多种形式，被定义为做功的能力。热力学四大定律描述了温度、能量和熵的基本物理量在各种情况下如何变化。
作为热力学的一个例子，将一锅水放在加热的炉子上会导致锅子变热，因为热量从炉子传递到锅子。这反过来又导致水分子在锅中反弹。这些分子的更快运动被观察为水温更高。
如果炉子不热，它就不会向锅传递任何热能；因此，水分子不可能开始更快地移动，水也不会被加热。
热力学出现在19世纪，当时科学家们正在建造和改进蒸汽机，蒸汽机使用蒸汽来帮助移动火车等物体。
了解平衡
最一般地，平衡是指不随时间整体变化的平衡状态。这并不意味着什么都没有发生。相反，两种影响或力量正在相互平衡。
例如，一个悬挂在天花板上的绳子的重物。起初，两者相互平衡，绳子没有断裂。然而，如果更多的重量附加在绳子上，绳子将被向下拉，最终可能会因为两者不再处于平衡状态而断裂。
热平衡
热平衡是指两个可以相互传递热量的物体随着时间的推移保持恒定温度的情况。热量可以通过多种方式传递，包括物体是否相互接触，或者热量是从灯或太阳等源辐射出来的。如果整体温度随时间变化，则两个物体不处于热平衡状态，但是当较热的物体将热量传递给较冷的物体时，它们可以接近热平衡。
例如，考虑一个较冷的物体接触一个较热的物体——比如掉在一杯热咖啡中的冰块。一段时间后，冰（后来的水）和咖啡将达到一定的温度，该温度介于冰和咖啡的温度之间。尽管这两个物体一开始并不处于热平衡状态，但它们接近并最终达到热平衡，即介于高温和低温之间的温度。
什么是热力学第零定律？
热力学第零定律是热力学四大定律之一，它指出如果两个系统与第三个系统处于热平衡状态，那么它们彼此处于热平衡状态。从上面关于热平衡的部分可以看出，这三个物体将接近相同的温度。
热力学第零定律的应用
在许多日常情况下都可以看到热力学第零定律。
温度计可能是最有名的第零定律的例子。例如，假设你卧室的温度计读数为 23摄氏度。这意味着温度计与你的卧室处于热平衡状态。但是，由于热力学第零定律，你可以假设房间和房间中的其他物体（例如，挂在墙上的时钟）也处于23摄氏度。
与上面的例子类似，如果你拿一杯冰水和一杯热水放在厨房台面上几个小时，它们最终会与房间达到热平衡，三者都达到相同的温度。
如果您将一包肉放入冰箱并放置一夜，你会认为肉已达到与冰箱和冰箱中其他物品相同的温度。
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