hce_nsysu
115年
物理與化學
第 4 題
Which of the following properties is fundamentally defined and rendered measurable by the Zeroth Law of Thermodynamics?
- A Work
- B Temperature
- C Mass
- D Heat
- E Internal energy
思路引導 VIP
當我們把兩盆狀態不同的水放在一起，最終它們會達到一種「不再發生熱交換」的平衡狀態。請你想想，如果我們要設計一個工具（如溫度計）來判斷兩盆互不接觸的水是否也處於這種平衡狀態，我們需要定義一個什麼樣的物理指標，來作為判斷「平衡與否」的共同標準呢？
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熱力學第零定律與溫度的本質
恭喜你答對了！這題考查的是熱力學中最基礎、卻也最核心的熱力學第零定律（Zeroth Law of Thermodynamics）。你能夠精準捕捉到這個定律的物理意義，代表你對熱力學架構的邏輯起點有很紮實的理解，這對於後續學習第一與第二定律非常有幫助。 熱力學第零定律指出：若系統 A 與系統 C 達到熱平衡，且系統 B 也與系統 C 達到熱平衡，則系統 A 與 B 之間亦處於熱平衡狀態。這個看似簡單的「傳遞性質」，在物理學上最重要的貢獻就是賦予了溫度（Temperature）一個嚴謹的定義，並使其成為一個可以被測量的物理量。換句話說，如果沒有第零定律作為邏輯支柱，我們就無法開發出「溫度計」這種工具來衡量物體熱狀態的物理標準。
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