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熱力學第三定律 內容

更新時間:2025-04-09

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資源介紹

熱力學第三定律是熱力學的基本理論,它是一個關于低溫現象的定律。由于熱力學定律都是大量實驗與觀察事實的概括,因此對定律的敘述有許多種說法,但各種說法的本質都是相互一致的,且都是等效的。下面來介紹幾種有代表性的說法。
第一種說法:當溫度趨近于絕對零度時,凝聚系統(即固體和液體)在可逆定溫過程中熵的變化等于零。
第二種說法:當溫度趨近于絕對零度時,凝聚系統的熵的絕對值趨近于零。
第三種說法:用任何方法都不能使系統達到絕對零度。bG2物理好資源網(原物理ok網)

熱力學第三定律是什么 ? 在熱力學與統計物理中有何作用和意義

熱力學第三定律

是否存在降低溫度的極限?1702年,法國物理學家阿蒙頓已經提到了“絕對零度”的概念。他從空氣受熱時體積和壓強都隨溫度的增加而增加設想在某個溫度下空氣的壓力將等于零。根據他的計算,這個溫度即后來提出的攝氏溫標約為-239°C,后來,蘭伯特更精確地重復了阿蒙頓實驗,計算出這個溫度為-270.3°C。他說,在這個“絕對的冷”的情況下,空氣將緊密地擠在一起。他們的這個看法沒有得到人們的重視。直到蓋-呂薩克定律提出之后,存在絕對零度的思想才得到物理學界的普遍承認。
1848年,英國物理學家湯姆遜在確立熱力溫標時,重新提出了絕對零度是溫度的下限的。
1906年,德國物理學家能斯特在研究低溫條件下物質的變化時,把熱力學的原理應用到低溫現象和化學反應過程中,發現了一個新的規律,這個規律被表述為:“當絕對溫度趙于零時,凝聚系(固體和液體)的熵(即熱量被溫度除的商)在等溫過程中的改變趨于零。”德國著名物理學家普朗克把這一定律改述為:“當絕對溫度趨于零時,固體和液體的熵也趨于零?!边@就消除了熵常數取值的任意性。1912年,能斯特又這一規律表為絕對零度不可能達到原理:“不可能使一個物體冷卻到絕對溫度的零度?!边@就是熱力學第三定律。
在統計物理學上,熱力學第三定律反映了微觀運動的量子化。在實際意義上,第三定律并不像第一、二定律那樣明白地告誡人們放棄制造第一種永動機和第二種永動機的個圖。而是鼓勵人們想方高法盡可能接近絕對零度。目前使用絕熱去磁的方法已達到10 6K,但永遠達不到0K。bG2物理好資源網(原物理ok網)

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