什么是热力学第三定律
热力学第三定律是指当一个系统的温度趋于绝对零度时,其熵趋于定值或保持不变
(这个定值为零)该定律预测了处于绝对零度时系统的性质和熵的变化规律
通常表述为绝对零度时,所有纯物质的完美晶体的熵值为零
或者绝对零度(T=0K即-273
15℃)不可达到
热力学第三定律
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。
热力学其他两大定律:
1、热力学之一定律(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。
热力学第三定律是什么?
在19世纪早期,不少人沉迷于一种神秘机械——之一类永动机的制造,在热力学之一定律提出之前,人们一直围绕着制造永动机的可能性问题展开激烈的讨论。
直至热力学之一定律发现后,之一类永动机的神话才不攻自破。
在热力学之一定律之后,人们开始考虑热能转化为功的效率问题。这时,又有人设计这样一种机械——它可以从一个热源无限的取热从而做功。这被称为第二类永动机。
1906年,能斯特提出热力学第三定律:“绝对零度不能达到”。从此,热力学的基础基本得以完备。也解决了许多工业生产上的实际问题。
热力学第三定律
热力学第三定律(The third law of thermodynamics)是热力学的四条基本定律之一,其描述的是热力学系统的熵在温度趋近于绝对零度时趋于定值。而对于完整晶体,这个定值为零。
由于这个定律是由瓦尔特·能斯特归纳得出后进行表述,因此又常被称为能斯特定理或能斯特假定。1923年,吉尔伯特·路易斯和梅尔·兰德尔对此一定律重新提出另一种表述
拓展:
热力学之一定律(the first law of thermodynamics)是能量守恒定律;
热力学第二定律(second law of thermodynamics),别称熵增加原理;
热力学第三定律(the third law of thermodynamics),又常被称为能斯特定理或能斯特假定;
热力学第零定律(zeroth law of thermodynamics),又称热平衡定律。
热力学三大定律
热力学三大定律:
1、热力学之一定律也就是能量守恒定律。自从焦耳以无以辩驳的精确实验结果证明机械能、电能、内能之间的转化满足守恒关系之后,人们就认为能量守恒定律是自然界的一个普遍的基本规律。
2、热力学第二定律有几种表述方式:
克劳修斯表述:热量可以自发地从温度高的物体传递到较冷的物体,但不可能自发地从温度低的物体传递到温度高的物体。
开尔文-普朗克表述:不可能从单一热源吸取热量,并将这热量完全变为功,而不产生其他影响。
熵表述:随时间进行,一个孤立体系中的熵不会减小。
3、热力学第三定律通常表述为绝对零度时,所有纯物质的完美晶体的熵值为零。 或者绝对零度(T=0K即-273.15℃)不可达到。
R.H.否勒和E.A.古根海姆还提出热力学第三定律的另一种表述形式:任何系统都不能通过有限的步骤使自身温度降低到0K,称为0K不能达到原理。
热力学第三定律?
热力学第三定律是热力学的基本理论,它是一个关于低温现象的定律。由于热力学定律都是大量实验与观察事实的概括,因此对定律的叙述有许多种说法,但各种说法的本质都是相互一致的,且都是等效的。下面来介绍几种有代表性的说法。
之一种说法:当温度趋近于绝对零度时,凝聚系统(即固体和液体)在可逆定温过程中熵的变化等于零。
第二种说法:当温度趋近于绝对零度时,凝聚系统的熵的绝对值趋近于零。
第三种说法:用任何 *** 都不能使系统达到绝对零度。