열역학 제0법칙(Zeroth Law of Thermodynamics)은 열적 평형(Thermal Equilibrium)에 대한 가환성(Transitivity)을 정의하는 법칙으로, "온도(Temperature)"라는 물리적 양을 학술적으로 정의하고 측정할 수 있게 만드는 기본 원리입니다.
19세기에 열역학 제1법칙과 제2법칙이 먼저 정립되었으나, "온도"라는 개념을 논리적으로 엄밀하게 정의하려면 이 법칙이 모든 법칙보다 선행되어야 함을 깨닫고 나중에 '제0법칙'이라는 이름을 붙였습니다.
1. 법칙의 정의
"물체 A와 물체 B가 각각 물체 C와 열적 평형 상태에 있다면,
물체 A와 물체 B도 서로 열적 평형 상태에 있다."
열적 평형 상태: 두 물체를 접촉시켜도 더 이상 알짜 열 이동(Heat Flow)이 일어나지 않는 상태.
2. 제0법칙이 갖는 물리학적 의미
'온도(Temperature)'의 정의: 물체들이 열적 평형 상태에 있을 때 공통으로 가지는 고유한 상태량이 존재함을 의미하며, 이 상태량을 온도라고 정의합니다. 즉, 두 물체의 온도가 같다는 것은 두 물체가 열적 평형 상태에 있음을 뜻합니다.
