nollaperiaatetta

Nollaperiaate, tunnettu myös nimellä nollalaki termodynamiikassa (zeroth law of thermodynamics), on periaate, joka määrittelee lämpötilan käsitteen ja lämpötasapainon suhteet. Se kuuluu termodynamiikan lakien sarjaan, ja sen avulla voidaan sanoa, että kolmen systeemin A, B ja C välillä, jos A on tasapainossa C:n kanssa ja B on tasapainossa C:n kanssa, niin A ja B ovat tasapainossa keskenään. Tämä transitiivinen ominaisuus mahdollistaa lämpötilan käsitteen yhtenäisen ja mitattavissa olevan suureen määrittämisen.

Nollaperiaatteen keskeinen merkitys on, että lämpötila voidaan määritellä ja mittaaminen voidaan standardoida ilman riippuvuutta valitusta systeemistä tai mittausmenetelmästä. Se antaa perustan absoluuttiselle lämpötilaskaalalle, kuten Kelvin-asteikolle, ja mahdollistaa thermometreiden yhteensopivuuden. Käytännössä lämpötila-arvoon vaikuttavat aineiden ja systeemien väliset lämpövuodot ja tasapainotilat, mutta nollaperiaate antaa transitiivisen suhteen, jonka avulla nämä mittaukset voidaan runkoon liittää.

Historiallisesti nollaperiaate sai nimensä, kun tutkijat havaitsivat tarpeen asettaa lämpötilan käsite ennen ensimmäistä ja toista lakia. Periaatteen idea on usein liitetty Ralph H. Fowlerin aikakauteen 1930-luvulla, jolloin termodynamiikan muodostumista ja lämpötilan määrittelyä täsmennettiin. Nykyisin nollaperiaate on vakiintunut perusta thermodynamiikan opetus- ja tutkimusperiaatteisiin sekä lämpötilan mittaukseen useilla tieteenaloilla.

Näin ollen nollaperiaate on keskeinen periaate, joka mahdollistaa lämpötilan määrittelyn ja vertailun systemien välillä sekä muodostaa perusnäkökulman lämpötilan mittaamiseen ja termodynaamisiin sovelluksiin.