熱力學(xué)第零定律的重要性在于它給出了溫度的定義和溫度的測量方法。定律中所說的熱力學(xué)系統(tǒng)是指由大量分子、原子組成的物體或物體系。它為建立溫度概念提供了實驗基礎(chǔ)。這個定律反映出:處在同一熱平衡狀態(tài)的所有的熱力學(xué)系統(tǒng)都具有一個共同的宏觀特征,這一特征是由這些互為熱平衡系統(tǒng)的狀態(tài)所決定的一個數(shù)值相等的狀態(tài)函數(shù),這個狀態(tài)函數(shù)被定義為溫度。而溫度相等是熱平衡之必要的條件。
通常表述
熱力學(xué)中以熱平衡概念為基礎(chǔ)對溫度作出定義的定律。通常表述為:與第三個系統(tǒng)處于熱平衡狀態(tài)的兩個系統(tǒng)之間,必定處于熱平衡狀態(tài)。圖中A熱力學(xué)第零定律示意圖、B熱力學(xué)第零定律示意圖、C熱力學(xué)第零定律示意圖為3個質(zhì)量和組成固定,且與外界完全隔絕的熱力系統(tǒng)。將其中的B、C用絕熱壁隔開,同時使它們分別與A發(fā)生熱接觸。待A與B和A與C都達(dá)到熱平衡時,再使B與C發(fā)生熱接觸。這時B和C的熱力狀態(tài)不再變化,這表明它們之間在熱性質(zhì)方面也已達(dá)到平衡。第零定律表明,一切互為熱平衡的系統(tǒng)具有一個數(shù)值上相等的共同的宏觀性質(zhì)──溫度。溫度計所以能夠測定物體溫度正是依據(jù)這個原理。
另一種表述
處于熱力學(xué)平衡狀態(tài)的所有物質(zhì)均具有某一共同的宏觀物理性質(zhì)。