Закони термодинаміки

Закони термодинаміки

1. Перший і другий закони термодинаміки не дозволяють визначити значення S0 ентропії системи при абсолютному нулі температури (T = 0 К). У зв’язку з цим виявляється неможливим теоретичний розрахунок абсолютних значень ентропії, ізохорно-ізотермного і ізобарно-ізотермного потенціалів системи, а також константи рівноваги. 2. На підставі узагальнення експериментальних досліджень властивостей різних речовин при наднизьких температурах було встановлено закон, що усунув зазначену трудність і отримав назву принципу Нернста або третього закону термодинаміки.

У формулюванні Нернста він говорить: у будь-якому ізотермічному процесі, проведеному при абсолютному нулі температури, зміна ентропії системи дорівнює нулю, тобто DS (T = 0) = 0, PSP = S0 = const, незалежно від зміни будь-яких інших параметрів стану ( наприклад, обсягу, тиску, напруженості зовнішнього силового поля і т. д.). Іншими словами, при абсолютному нулі температури ізотермічний процес є також і ізоентропійним. 3. З третього закону термодинаміки випливає, що для всіх тіл при T = 0 К звертаються в нуль теплоємності Сp і СV і термодинамічний коефіцієнт розширюваності a. З нього також випливає висновок про неможливість здійснення такого процесу, в результаті якого тіло охололи б до температури T = 0 К (принцип недосяжності абсолютного нуля температури). 4. Принцип Нернста був розвинений Планком, який припустив, що S0 = 0: при абсолютному нулі температури ентропія системи дорівнює нулю. Фізичне тлумачення принципу Нернста у формулюванні Планка дається в статистичній фізиці. Умова S0 = 0 при T = 0 К є наслідком квантового характеру процесів, що відбуваються в будь-якій системі при низьких температурах, і виконується тільки для систем знаходяться при Т = 0 К в стані стійкої, а не метастабильного рівноваги.

На підставі гіпотези Планка можна визначити абсолютні значення ентропії системи в довільному рівноважному стані.

Закони термодинаміки

Сподобалася стаття? Поділися нею з друзями!




Комментарии закрыты