Нулевой закон путаницы термодинамики

Я цитирую Земанского «Тепло и термодинамика»;

«Представьте себе две системы А и В, отделенные друг от друга адиабатической стенкой, но каждая из которых контактирует с третьей системой С через диатермические стенки, при этом вся сборка окружена адиабатической стенкой, как показано на рис. 1-2а. Эксперимент показывает, что две системы придут к тепловому равновесию с третьей, и никаких дальнейших изменений не произойдет, если адиабатическая стенка, разделяющая А и В, затем будет заменена диатермической стенкой (рис. 1-2б). чтобы прийти к равновесию с C ar в одно и то же время, мы сначала имеем равновесие между A и C, а затем равновесие между B и C (состояние системы C одинаково в обоих случаях), затем, когда A и B приведены в связь через диатермическую стенку они окажутся в тепловом равновесии».

Мой вопрос;

  1. Что именно он имеет в виду, говоря, что «состояние системы C одинаково в обоих случаях»? Связывается ли С сначала с А, а затем, после достижения теплового равновесия с А, соединяется с В? Или у нас есть две идентичные системы C, и мы подключаем A к одной, а B к другой?

  2. Если это означает, что C — это всего лишь одна система, и мы сначала подключаем A, а затем к B (при этом C не находится в своем начальном состоянии до того, как она была подключена к A), то я понимаю, что A и C достигнут теплового равновесия и будут иметь та же «температура» (я знаю, что мы все еще не определили температуру, но, по крайней мере, основываясь на том, как она «ощущается»), поэтому впоследствии, когда B подключен к C, C сейчас имеет ту же температуру, что и A, температура C изменится на температура равновесия с B. Таким образом, A и B будут иметь разные температуры, так как же они будут находиться в тепловом равновесии при соединении? (Никаких изменений не произойдет ни в A, ни в B).

Это фигура, на которую он ссылается ( https://i.stack.imgur.com/iiAe5.jpg )

C может быть термометром. Его состояние же будет означать «указание того же значения на его показаниях».
Значит, он имеет в виду, что состояние C после достижения теплового равновесия с каждым из них одинаково?
Это означает, что у вас есть две идентичные системы, обозначенные как C. Эквивалентно, можно рассмотреть только одну систему C, но она должна быть тепловым резервуаром, чтобы A не изменила состояние B.
В качестве побочного комментария я нашел Земанского особенно нечитаемым, хотя у меня нет хорошего предложения для альтернативной книги по термодинамике на этом уровне. (Может быть, книга Шредера?)
Помню, когда я учился по другим текстам, я обратился к Земанскому и нашел то, что искал, но в любом случае в последнее время я был убежден, что не забочусь об учебнике, я просто ищу материал там, где он лучше всего освещен/представлен. , да и одного учебника мало. Книгу Шредера обязательно прочту, спасибо! (иногда книг просто нет!)
Временами Земанский тяжело скользит, но в этой чаще есть полезная информация, которую я не почерпнул из более простых текстов. Тем не менее, я предпочитаю статистически мотивированный подход к термодинамике историческому развитию. И, как и @Diracology, я думаю, что использование понятий теплового резервуара (система с фактически бесконечной теплоемкостью) и термометра (система с фактически нулевой теплоемкостью) полезно для такого рода аргументов.
У Земанского тоже есть глава о статистической термодинамике, я, конечно, посмотрю!

Ответы (2)

Ваши аргументы верны.

Если А и С сначала приводятся в равновесие, затем за А и Б чтобы быть в равновесии, B должен быть в равновесии с этим состоянием С которая изначально находилась в равновесии с А , без передачи тепловой энергии .

Другими словами, Б и С должны иметь одинаковую температуру, прежде чем они будут введены в контакт (здесь система С находится в равновесии с А ) .

Поэтому состояние системы С , одинаковое в обоих случаях, относится к тому состоянию C, которое находится в равновесии с А   и с Б (без теплопередачи). Только затем А и Б будет находиться в тепловом равновесии.

Почему не может быть теплопередачи? Разве А и В не могут изменить наблюдаемые характеристики С одинаковым образом? (Тот же эффект из-за теплопередачи), но это не гарантирует, что они будут в тепловом равновесии? Другими словами, могут ли A и B изменить C одинаковым образом, не будучи при этом одинаково «горячими»?
Теплопередача, конечно, может быть. Две соприкасающиеся системы всегда будут стремиться к равновесию за счет теплообмена. После того, как А и С получат одинаковую температуру, если В и С не будут иметь одинаковую температуру (без контакта), то общая температура В и С (после контакта) не будет равна температуре А. Это означает, что A и B не имеют одинаковой температуры. Лучший способ сформулировать нулевой закон — сказать, что когда А и В одновременно находятся в равновесии с С, то несомненно, что А и В имеют одинаковую температуру (даже если А и В разделены адиабатической стенкой).

Ваш анализ верен То, как написано предложение в Случае 2, не будет теплового равновесия между А, В и С Вместо этого предложение во втором случае следует читать: Если вместо того, чтобы позволить обеим системам А и В прийти в равновесие с В то же время мы сначала приводим А в тепловой контакт с С, а затем В с С (при этом сохраняя контакт А с С)), затем, когда А и В будут приведены в сообщение через диатермическую стенку, они будут найдены находиться в тепловом равновесии