Трэці пачатак тэрмадынамікі, трэці закон тэрмадынамікі, тэарэма Нэрнста — сцвярджае, што энтрапія сістэмы пры набліжэнні да абсалютнага нуля тэмпературы імкнецца да нуля:
Гісторыя Першы і другі пачаткі тэрмадынамікі не дазваляюць вызначыць значэнне энтрапіі пры звышнізкіх значэннях тэмпературы. На падставе абагульнення эксперыментальных даследаванняў уласцівасцей розных рэчываў быў устаноўлены закон, які ліквідаваў гэты недахоп. Сфармуляваў яго ў 1906 годзе В. Нэрнст (1864—1941), гэты закон мае назву трэцяга пачатка тэрмадынамікі, ці тэарэмы Нэрнста. Тэарэму у сучасны выгляд прывёў 1911 годзе М. Планк (1858—1947).
Прымяненне Тэарэму можна выкарыстоўваць для вызначэння дакладнай велічыні энтрапіі.
дзе: — энтрапія сістэмы [Дж/К], — сталая Больцмана, — колькасць мікрастанаў сістэмы.
У класічнай тэрмадынаміцы тэарэма Нэрнста мае абмежаваны ўжытак, бо, у асноўным, пры разліках разглядаецца толькі адноснае змяненне энтрапіі.
Вынікі
Недасягальнасць абсалютнага нуля тэмпературы
Недасягальнасць абсалютнага нуля тэмпературы (-273,15 °C 0) можна растлумачыць:
1) У межах класічнай тэрмадынамікі:
Пры абсалютным нулі тэмпературы энтрапія сістэмы будзе роўная нулю:
Між іншым, гэта азначае магчымасць стварэння вечнага рухавіка другога роду з каэфіцыентам карыснага дзеяння ў 100 адсоткаў:
што супярэчыць другому закону тэрмадынамікі.
2) Можна сфармуляваць прычыну недасягальнасці абсалютнага нуля тэмпературы некалькі іначай:
Калі сістэма ахалоджваецца метадам паўтарэння цыкла адыябатчнага пашырэння (памяншаецца тэмпература) і ізатэрмічнага сціскання (памяншаецца энтрапія), то пры набліжэнні значэння да нуля энтрапія прымае значэнне нуля і больш не змяняецца.
Гэта значыць, што пры канечнай колькасці паўтарэння цыклаў можна толькі асімптатычна (чым бліжэй да бесканечнасці, тым дакладней) прыбліжацца да стану з .
Часта трэці пачатак тэрмадынамікі таксама мае фармулёўку, якая вынікае з гэтых двух пунктаў:
«Абсалютны нуль тэмпературы недасягальны»
Паводзіны іншых фізічных велічынь Пры будуць таксама імкнуцца да нуля такія велічыні, як: — каэфіціэнт цеплавога пашырэння [K −1], — ізабарная цеплаёмістасць [Дж/(кг·К)], — ізахорная цеплаёмістасць [Дж/(кг·К)].
Гл. таксама Абсалютны нуль тэмпературы Энтрапія
Літаратура Базаров И. П. Термодинамика — Москва: Высшая школа, 1991. — 376 с. Жилко В. В., Лавриненко А. В., Маркович Л. Г. Физика — Минск: Народная асвета, 2002. — 382 с.
Спасылкі Трэці пачатак тэрмадынамікі, Вялікая Савецкая Энцыклапедыя
Катэгорыя:Тэрмадынаміка