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热力学第三定律

2024-01-16 12:38:44 编辑:join 浏览量:591

热力学第三定律是绝对零度时,所有纯物质的完美晶体的熵值为零,或者绝对零度(T=0K)不可达到。

20世纪初德国物理化学漏缓家W.能斯特从研究低温下化学反应的性质得到结论:凝聚系的熵在可逆等温过程中的改变随绝对温度趋于零而趋于零,称之为能斯特定理。

由能斯特定理可知,凝聚系的熵将随热力学温度趋向零而趋向一个常数值S0。为了确定这个熵常数,M.普朗克于1911年提出了一个假设S0=0。由此确定的熵的数值称作绝对熵。由于热容是正定的,因此系统绝对熵S≥0。普朗克的假设能从近代量子论中找到合理的解释:达到平衡态绝对零度的系统处于能量最小的状态。

这是一种高度有序的状态,与之相应的热力学概率W=1,故应用玻耳兹曼熵公式可得S0=0。1912年能斯特又从返汪模能斯特定理引出一个结论:不可能使一个物体通过有限数目的手续冷却到绝对零度。这就是著名的绝对零度不可达原理。

热力学第三定律

热力学其他两大定律:

1、热力学第一定律(the first law of thermodynamics)是涉及热现象领域内的能量守恒和转化定律,反映了不同形式的能量在传递与转换过程中守恒。

表述为:物体内能的增加等于物体吸收的热量和对物体所作的功的总和。即热量可以陵侍从一个物体传递到另一个物体,也可以与机械能或其他能量互相转换,但是在转换过程中,能量的总值保持不变。其推广和本质就是著名的能量守恒定律。

该定律经过迈尔(J.R.Mayer)、焦耳(J.P.Joule)等多位物理学家验证。十九世纪中期,在长期生产实践和大量科学实验的基础上,它才以科学定律的形式被确立起来。

2、热力学第二定律(second law of thermodynamics),热力学基本定律之一,克劳修斯表述为:热量不能自发地从低温物体转移到高温物体。开尔文表述为:不可能从单一热源取热使之完全转换为有用的功而不产生其他影响。熵增原理:不可逆热力过程中熵的微增量总是大于零。在自然过程中,一个孤立系统的总混乱度(即“熵”)不会减小。

热力学第三定律

标签:热力学,定律,第三

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