Product Design, Manufacturing & Innovation Resources
بيت » القانون الصفري للديناميكا الحرارية

القانون الصفري للديناميكا الحرارية

1930
  • Ralph H. Fowler
Thermodynamics laboratory with various thermometers and calibration equipment.

(صورة توضيحية فقط)

يُرسي هذا القانون مفهوم التوازن الحراري. إذا كان كلٌّ من نظامين في حالة توازن حراري مع نظام ثالث مستقل، فإنهما يكونان في حالة توازن حراري مع بعضهما البعض. تُتيح هذه الخاصية الانتقالية التعريف الرسمي لدرجة الحرارة كدالة حالة، وتُوفر أساسًا منطقيًا لبناء موازين الحرارة ومقاييس درجة الحرارة العالمية.

يُعدّ القانون الصفري للديناميكا الحرارية أساسيًا، إلا أنه وُضع بعد فترة طويلة من القبول الواسع للقانونين الأول والثاني، ومن هنا جاء ترقيمه غير المعتاد. قبل صياغته رسميًا، كانت درجة الحرارة مفهومًا بديهيًا، إلا أن القانون وفّر أساسًا رياضيًا وفيزيائيًا دقيقًا. يُعرّف القانون درجة الحرارة بأنها خاصية مكثفة تتساوى عند وجود نظامين في حالة توازن حراري. هذا يعني أنه إذا كان النظام أ في حالة توازن مع النظام ج، والنظام ب في حالة توازن أيضًا مع النظام ج، فإن النظامين أ وب يكونان في حالة توازن مع بعضهما البعض. يمكن اعتبار النظام ج مقياس حرارة.

هذا القانون بالغ الأهمية لأنه يُثبت صحة استخدام مقياس الحرارة كأداة موثوقة لقياس درجة حرارة أي نظام آخر. فبدونه، لن يكون هناك ضمان بأن جسمين يُظهران نفس القراءة على مقياس الحرارة هما بالفعل عند نفس درجة الحرارة. لم تكمن حداثة القانون الصفري في اكتشاف ظاهرة فيزيائية جديدة، بل في إدراك مبدأ مُستخدم ضمنيًا وصياغة شكله. لقد رفع درجة الحرارة من مجرد مقياس مُقارن إلى مُتغير حالة مُحدد بدقة، ممهدًا الطريق لصياغات رياضية لقوانين الديناميكا الحرارية الأخرى.

UNESCO Nomenclature: 2212
– Thermodynamics, statistical physics, and condensed matter

يكتب

نظام مجرد

خلل

أساسيات

الاستخدام

استخدام واسع النطاق

مقدمات

  • اختراع المنظار الحراري بواسطة جاليليو جاليلي
  • تطوير مقاييس درجة الحرارة القياسية بالفهرنهايت والسلسيوس والكلفن
  • المفاهيم المبكرة للحرارة والسعرات الحرارية
  • نظريات حول طبيعة الحرارة، بما في ذلك نظرية السعرات الحرارية

التطبيقات

  • موازين الحرارة (الزئبقية، الكحولية، الرقمية)
  • منظمات الحرارة لأنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء
  • معايرة أجهزة استشعار درجة الحرارة العلمية والصناعية
  • الأرصاد الجوية لقياسات الطقس المتسقة
  • التحكم في العملية in chemical engineering

براءات الاختراع:

NA

أفكار ابتكارية محتملة

  • مقاييس حرارة نانوية ذاتية المعايرة للقياسات داخل الخلايا
  • نماذج مناخية تعتمد على الذكاء الاصطناعي باستخدام أجهزة استشعار التوازن الحراري الموزعة عالميًا
  • المواد الذكية التي تغير خصائصها بناءً على الوصول إلى التوازن الحراري مع جسم مرجعي
  • مستشعرات التوازن الحراري الكمومي لفيزياء درجات الحرارة المنخفضة للغاية
  • شبكة مراقبة درجات الحرارة المتزامنة عالميًا لتحسين الزراعة
  • أجهزة استشعار متكاملة بيولوجيًا تُبلغ عن التوازن الحراري مع أنسجة محددة
  • عمارات الحوسبة التي تدرك الحرارة والتي تعيد توجيه العمليات بناءً على حالات توازن الشريحة
  • أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء المتقدمة التي تتنبأ بالتوازن وتحققه بشكل أسرع باستخدام التعلم الآلي
  • أجهزة استشعار سلامة الغذاء تشير إلى وصول المنتج إلى حالة التوازن الحراري مع وسط الطهي الخاص به
  • wearable technology that monitors the body’s thermal equilibrium with the immediate environment for health alerts
ذات صلة بـ: القانون الصفري، التوازن الحراري، درجة الحرارة، مقياس الحرارة، الديناميكا الحرارية، الخاصية المتعدية، دالة الحالة، الحرارة، النظام، درجة الحرارة التجريبية.

السياق التاريخي

القانون الصفري للديناميكا الحرارية

1927
1927
1930
1930
1930
1931
1932
1926
1927
1927
1930
1930
1930
1931
1932

(إذا كان التاريخ غير معروف أو غير ذي صلة، على سبيل المثال "ميكانيكا الموائع"، يتم توفير تقدير تقريبي لظهوره الملحوظ)

أحدث الإضافات

أهم المنشورات والمقالات

أفضل الأدوات الأصلية

السنة العاشرة عيد

الصور والتنزيلات بالحجم الكامل متاحة فقط، ومجانية تمامًا، للأعضاء المسجلين.