Trzecia zasada termodynamiki
nieosiągalność zera bezwzględnego / Z Wikipedii, wolnej encyclopedia
Trzecia zasada termodynamiki, zasada Nernsta[1], teoremat cieplny Nernsta może być sformułowana jako postulat: nie można za pomocą skończonej liczby kroków uzyskać temperatury zera bezwzględnego (zero kelwinów), jeżeli za punkt wyjścia obierzemy niezerową temperaturę bezwzględną.
Ten artykuł od 2019-05 wymaga zweryfikowania podanych informacji. |
Podstawą takiego zdefiniowania III zasady termodynamiki jest analiza sprawności lodówki. Jak wiemy, lodówka działa na zasadzie odwrotnego cyklu Carnota, a jej sprawność dana jest wzorem:
Jeżeli ciało o określonej temperaturze chcielibyśmy schłodzić do odbierając przy tym skończone ciepło to analizując wzór widzimy, że w takim wypadku czyli Gdybyśmy podstawili równanie nie miałoby sensu matematycznego, co oznacza, że nie da się osiągnąć temperatury zera bezwzględnego w skończonej liczbie kroków, wobec czego czasem spotykany zapis tej zasady jest w myśl tego, co pokazano, błędny.
Inne sformułowanie głosi, że entropia substancji tworzących doskonałe kryształy dąży do 0, gdy temperatura dąży do 0 K:
Mówiąc jaśniej, gdyby udało się schłodzić jakąś substancję do 0 K i gdyby utworzyła ona kryształ doskonały nieposiadający zamrożonych defektów krystalicznych, to jej entropia musiałaby przyjąć wartość 0. Jest to jednak technicznie, a także formalnie, niewykonalne, dlatego definicja trzeciej zasady termodynamiki w formie
- entropia kryształu doskonałego w temperaturze zera bezwzględnego jest równa 0
nie jest poprawna, choć intuicyjnie akceptowalna.