LEI ZERO DA TERMODINÂMICA

     Imagine que temos dois corpos, de mesmas dimensões, de mesma massa e de mesmo material, mas com temperaturas diferentes: um de temperatura mais alta (corpo quente) e outro de temperatura mais (corpo frio). O que acontece quando colocamos esses dois corpos em contato?

     A lei zero, ou anteprimeira lei, da termodinâmica estabelece como acontecem as trocas de calor entre os corpos. Ela está relacionada de com a energia interna dos materiais expressa, indiretamente, pela temperatura. Vejamos:

     Quando um corpo é aquecido ou resfriado ocorrem mudanças em suas propriedades físicas: a maior parte dos sólidos, líquidos e gases, aumentam seu volume quando aquecidos; um condutor elétrico tem sua resistência elétrica aumentada quando aquecido enquanto alguns tipos de resistores tem resistência diminuída. Assim e mais outras propriedades dos corpos indicam que houve variação de temperatura com os mesmos. Agora imaginemos o seguinte: quando preparamos um tipo de molho branco, misturamos o creme de leite no mesmo para dar a aparência branquinha e a consistência cremosa. Bem esse molho deve estar a uma temperatura de 120^oC e você deixa uma colher metálica no interior da panela, colher esta que acaba de retirar do armário (temperatura aproximada de 20^oC). O que acontecerá com a colher? Se ela for deixada em parte imersa no molho a um tempo suficiente, a mesma estará entrando em equilíbrio térmico com o molho, ou seja, a colher estará absorvendo parte da energia térmica cedida pelo molho e variando algumas de suas propriedades, entre elas, a sua temperatura. Assim ela aumentará a temperatura até que esta seja igual à do molho. O que aconteceu então fisicamente?

     Os corpos de maior temperatura possuem maior energia térmica. Quando um corpo de menor energia térmica é colocado em contato com este, a tendência é de que a energia térmica flua, em parte, do corpo de maior temperatura até o corpo de menor temperatura. Quando os dois corpos atingem a mesma temperatura, cessa a troca de energia. Mas é importante lembrar que cada material tem características diferentes e, na maioria das vezes, a temperatura de equilíbrio não corresponde à média das temperaturas.

     Finalmente a definição da Lei zero é: "se dois corpos estiverem em equilíbrio térmico com um terceiro, estarão em equilíbrio térmico entre si."
 

     Veja também as demais leis da termodinâmica.
 

• GASPAR, A. Física. São Paulo, v.2, Ática, 2002.
• MÁXIMO, A.; ALVARENGA, B. Física de olho no mundo do trabalho. São Paulo, Scipione, 2003.
• SEARS, F. W.; ZEMANSKY, M. W. Física: calor, ondas e óptica. Rio de Janeiro, Universidade de Brasília, 1973.