あ 熱力学の第三法則 間の関係に対処します エントロピ そしてそれを決定するための絶対的な基準点、彼は 絶対零度. 彼女はまた、熱機関が絶対零度に達することができれば、その熱はすべて仕事に変換され、完璧な機械になるだろうとも述べています。 この法則は、温度がゼロになる傾向があるエントロピーの限界に基づいて計算されます。
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この記事のトピックス
- 1 - 熱力学第三法則の概要
- 2 - 熱力学の第三法則は何を示していますか?
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3 - 熱力学第三法則の公式
- エントロピーの公式
- 4 - 熱力学第三法則の応用
- 5 - 熱力学の第三法則はどのようにして生まれたのですか?
- 6 - 熱力学の法則
熱力学第三法則のまとめ
熱力学第 3 法則は物理化学者のヴァルター ネルンストによって定式化され、統計力学に従って他の熱力学法則から導かれました。
熱力学の第 3 法則は、絶対零度に到達することは不可能であると述べています。
科学者たちは絶対零度に近い温度に到達することに成功しましたが、まだそこには到達していません。
エントロピーは、システム内の分子の組織化です。
熱力学の法則には、第 0 法則、第 1 法則、第 2 法則、および第 3 法則があります。
熱力学の第 0 法則は、異なる物体間の熱平衡を研究します。
熱力学の第一法則は、熱力学系におけるエネルギーの保存を研究します。
熱力学の第 2 法則は、熱機関とエントロピーを研究します。
熱力学の第三法則は絶対零度を研究します。
熱力学の第三法則は何を示していますか?
ネルンストの定理またはネルンストの公準として知られる熱力学第 3 法則は、法則です。 1906 年から 1912 年にかけて物理化学者のヴァルター ネルンスト (1864 ～ 1941 年) によって開発されました。 の法則 熱力学.
1912 年、ネルンストは熱力学の第三法則を次のように発表しました。
いかなる有限の一連のプロセスによっても、絶対温度ゼロに到達することは不可能です。|1|
この法則によれば、系を絶対零度（ケルビン）の温度に近づけると、エントロピー（系の無秩序の程度）は最小になります。 値を特定すると、関係するすべてのプロセスが活動を停止し、その値を決定できる基準点を特定できるようになります。 エントロピ。 の場合 サーマルマシン、絶対零度に達すると、すべてのエネルギーを変換できるようになります。 熱エネルギー (熱) 仕事、損失なし。
よりよく理解するために、エントロピーの概念が、熱力学の第 2 法則に、システムの分子の動きと振動の程度として導入されます。 移動の可能性が大きければ大きいほど、エントロピーは大きくなります。
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熱力学第三法則の公式
\(\stackrel{lim\ ∆S=0}{\tiny{T→0}}\)
\(\stackrel{lim\ }{\tiny{T→0}}\) 温度がゼロになる限界です。
\(ΔS\) はシステムのエントロピー変化であり、単位は \([J/K]\).
T ケルビンで測定された温度です \([K]\).
エントロピーの公式
\(∆S=\frac{∆Q}T\)
\(ΔS\) はシステムのエントロピー変化であり、単位は \([J/K]\).
\(ΔQ\) ジュール単位で測定される熱の変化です。 \([J] \).
T ケルビンで測定された温度です \([K] \).
熱力学第三法則の応用
実験室では絶対零度に到達したことはなく、熱力学の第三法則は 理論法則であるため、それを適用することはできません. ただし、この温度に達すると、熱機関の効率は 100% になり、 熱 仕事に変換されるでしょう。
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熱力学の第三法則はどのようにして生まれたのでしょうか?
1906 年から 1912 年にかけて、物理化学者のヴァルター ネルンストは熱力学第 3 法則を開発し、次の分野の研究も担当しました。 電気化学 それは 光化学の研究に大きな進歩をもたらします。 物理化学的.
彼のエントロピー研究に基づいて、 ヴァルター・ネルンストは、それは完全な結晶でのみ発生すると提案しましたしかし、後に彼は、実際には絶対零度という温度は存在すらしないことを確認することになります。 また、システムがこの温度に近い場合、最小エントロピー値は次のようになります。 得られた。
それ以来、科学者たちはこの温度を取得しようとしており、そのレベルはますますゼロに近づきました。 それに基づいて、彼らはそれが達成できるのは次の場合であることに気づきました。 ガス.
統計力学の発展により、 熱力学第三法則は基本法則から派生した法則となった、基本的であり続ける他の法則とは異なり、それをサポートする実験的根拠があるためです。
熱力学の法則
熱力学の法則は、圧力、体積、温度と熱、エネルギーなどとの関係を扱います。 物理量. それらは、ゼロ法則、第一法則、第二法則、第三法則の4つの法則で構成されています。
熱力学の第ゼロ法則: 異なる温度にある物体は、その温度に達するまで熱を交換すると述べています。 熱平衡.
熱力学の第一法則: 熱力学システムの内部エネルギーの変化は、システムによって行われた仕事とシステムが吸収した熱の変化の差によって与えられると述べています。
熱力学の第二法則: すべての熱を仕事に変換できる機械を作成することは不可能であると述べています。 さらに、彼女はエントロピーをシステムの無秩序の程度として宣言します。
熱力学の第三法則: 絶対零度に到達することは不可能であると述べています。
ノート
|1| 本からの引用 基礎物理コース: 流体、振動と波、熱 (vol. 2).
パメラ・ラファエラ・メロ著
物理教師
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メロ、パメラ・ラファエラ。 「熱力学の第三法則」; ブラジル学校. 利用可能な地域: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/terceira-lei-da-termodinamica.htm. 2023 年 8 月 4 日にアクセス。
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