Sejauh ini kita baru meninjau kesetimbangan termal yang dialami oleh dua benda yang bersentuhan. Untuk memahami konsep kesetimbangan termal secara lebih mendalam, mari kita tinjau tiga benda (sebut saja benda A, benda B dan benda C). Misalnya benda B dan benda C tidak saling bersentuhan, tetapi benda A bersentuhan dengan benda B dan benda A bersentuhan dengan benda C. Amati gambar di bawah.
Karena saling bersentuhan maka benda A dan benda
B berada dalam kesetimbangan termal, demikian juga benda A dan benda C berada
dalam kesetimbangan termal. Apakah benda B dan benda C yang tidak saling
bersentuhan juga berada dalam kesetimbangan termal ?
Jika hanya menggunakan logika, kita bisa mengatakan bahwa
benda B dan benda C juga berada dalam kesetimbangan termal, sekalipun keduanya
tidak bersentuhan. Benda A dan benda B berada dalam kesetimbangan termal,
berarti suhu benda A = suhu
benda B. Benda A dan benda C juga berada dalam kesetimbangan termal, suhu benda
A = suhu benda C. Karena TA = TB dan TA = TC,
maka TB = TC.
Berhubung fisika tidak hanya mengandalkan logika, maka perlu
dibuktikan melalui percobaan. Berdasarkan hasil percobaan, ternyata benda B dan
benda C juga berada dalam kesetimbangan termal. Dalam hal ini, suhu benda B =
suhu benda C. Jadi walaupun benda B dan benda C tidak saling bersentuhan, tapi
karena keduanya bersentuhan dengan benda A, maka benda B dan benda C juga
berada dalam kesetimbangan termal. Hal ini disimpulkan dalam sebaris kalimat
indah berikut ini : Jika dua benda berada dalam kesetimbangan termal dengan
benda ketiga, maka ketiga benda tersebut berada dalam kesetimbangan termal satu
sama lain.
Hukum
ke nol termodinamika menjelaskan prinsip kerja termometer, alat pengukur
suhu. Tinjau sebuah termometer raksa atau termometer alkohol. Alkohol atau
raksa bersentuhan dengan kaca dan kaca bersentuhan dengan benda yang diukur
suhunya, misalnya udara, air atau tubuh manusia. Walaupun raksa tidak
bersentuhan dengan udara atau air atau tubuh manusia, tetapi karena raksa
bersentuhan dengan kaca maka ketika kaca dan udara atau air atau tubuh manusia
berada dalam kesetimbangan termal, maka raksa dan udara atau air atau tubuh
manusia juga berada dalam kesetimbangan termal.
Hukum-hukum fisika biasanya dimulai dari 1, jarang dimulai
dari nol. Disebut hukum ke-0 termodinamika karena setelah hukum ke-1
termodinamika, hukum ke-2 termodinamika dan hukum ke-3 termodinamika
dirumuskan, para ilmuwan menyadari bahwa ada sebuah hukum yang lebih mendasar
yang belum dirumuskan. Karenanya para ilmuwan menyebut hukum ini sebagai hukum
ke-0 termodinamika.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar