La ley cero de la termodinámica establece que cuando dos sistemas están en equilibrio térmico con un tercer sistema, también están en equilibrio térmico entre sí. Todos los materiales experimentan dilatación térmica, es decir, un aumento de volumen cuando la temperatura aumenta, debido al movimiento térmico de sus átomos o moléculas. El agua es una excepción y se contrae entre 0°C y 4°C antes de expandirse nuevamente.

1. Ley cero de la Termodinámica, Dilatación térmica,
Dilatación de sólidos, líquidos y agua.
Freddy Andrés Campos Jiménez
Universidad De Cundinamarca
Oscar Hernando Torres Arango

2. Ley Cero De La Termodinámica
La ley cero de la termodinámica fue formulada por
primera vez en el año 1931 por Ralph Fowler. T
Se puede enunciar así la ley cero:
"Cuando dos sistemas A y B se encuentran por
separado y en equilibrio térmico con un tercer sistema
C, se dice que A y B están en equilibrio térmico uno
del otro".

3. Ralph Fowler
• Sir Ralph Howard Fowler (17 de enero de 1889-28 de julio de 1944)
fue un físico y astrónomo británico.
“En el cero absoluto, todos los electrones no pueden conservar el estado
fundamental, por lo que algunos de ellos se excitan hacia estados de
energía más altos, dejando disponibles los estados más bajos de energía,
esto recibe el nombre de líquido de Fermi. Los electrones en este estado
reciben el nombre de electrones degenerados, y se traduce en que una
enana blanca puede enfriarse hasta alcanzar el cero absoluto y todavía
contener energía”

4. Formula
“Si la energía calorífica del material 1 es igual a la energía
calorífica del material 3, y la de 2 es igual a la energía calorífica
del material 3, entonces las de 1 y 2 deben ser también iguales“.

5. Walter Hermann Nernst
Nació en Briesen, Prusia Occidental (actualmente Wombzhezno en
Polonia), el 25 de junio de 1864
“La Ley Cero de la Termodinámica es un principio de generalización del
equilibrio térmico entre cuerpos, o sistemas termodinámicos, en contacto,
en el que interviene como parámetro físico empírico la temperatura”.
Su teorema del calor, conocido como la Tercera Ley de la Termodinámica,
fue desarrollado en 1906 y demuestra que el trabajo máximo que se
obtiene de un proceso químico puede ser calculado a partir del calor
desprendido a temperaturas cercanas al cero absoluto.

6. Dilatación térmica
Es el aumento en las dimensiones que
experimenta un cuerpo material cuando se
eleva su temperatura. Afecta a todos los
estados de agregación de la materia.

7. Dilatación Lineal
El dibujo muestra una barra metálica en
dos temperaturas distintas:
La constante de proporcionalidad que
transforma esa relación en una igualdad es el
coeficiente de dilatación lineal del material
α con el cual fue hecha la pieza. Así
tenemos:

8. Dilatación Volumétrica
En seguida tendremos:

9. Dilatación Superficial

10. Dilatacion Del Agua
La gran mayoría de los líquidos sufren dilatación con el aumento de la
temperatura y contracción cuando la temperatura disminuye. Pero el
ÁGUA constituye una anomalía del comportamiento general entre 0ºC y
4ºC.

11. Dilatación en los sólidos
• Dilatación cúbica
Cuando todas las dimensiones del cuerpo son similares, se estudia el aumento de
volumen del cuerpo sólido, de modo que el volumen final viene dado por la
expresión:
V = V0 · (1 + g · DT)
Los coeficientes de dilatación superficial y
cúbica, q y g, se calculan a partir del
coeficiente de dilatación lineal, l:
q = 2 · l ; g = 3 · l

12. Dilatación en los líquidos
La dilatación de los líquidos es similar a la dilatación cúbica de los sólidos. Si a es
el coeficiente de dilatación del líquido, resulta:
V = V0 · (1 + a · DT) La figura muestra la variación del volumen de 1
g de agua a 1 atm de presión en función de la
temperatura.

13. Referencias
• Física y Química 4.° ESO. (2016). Dilatación térmica (Nr. 7).
https://www.edistribucion.es/anayaeducacion/8450043/recursos/u_0
7/ep7/p_dilatacion_termica.pdf
• Dilatación Térmica. (2014, 8 oktober). FÍSICA DE FLUIDOS Y
TERMODINÁMICA. Geraadpleegd op 16 april 2022, van
https://acevedonelson.wordpress.com/acerca-de/segundo-
corte/dilatacion-termica/
• Editor.DIUC. (2021, 12 maart). Cápsula | La Termodinámica y sus
principios. S.f. Geraadpleegd op 16 april 2022, van
https://www.ucuenca.edu.ec/component/content/article/275-
espanol/investigacion/blog-de-ciencia/ano-2021/marzo-2021/1932-
termodinamica#:%7E:text=La%20ley%20cero%20de%20la,en%20
equilibrio%20t%C3%A9rmico%20entre%20s%C3%AD.