А третий закон термодинамики рассматривает отношения между энтропия и абсолютный ориентир для его определения, поскольку он абсолютный ноль. Она также утверждает, что если бы тепловой двигатель смог достичь температуры абсолютного нуля, все его тепло было бы преобразовано в работу, что сделало бы его идеальной машиной. Этот закон рассчитывается исходя из предела энтропии, при котором температура стремится к нулю.
Читайте также: Какие термометрические шкалы наиболее часто используются в физике?
Резюме по третьему закону термодинамики
Третий закон термодинамики был сформулирован физико-химиком Вальтером Нернстом, будучи производным от других законов термодинамики, согласно статистической механике.
Третий закон термодинамики гласит, что достичь абсолютного нуля невозможно.
Ученым удалось достичь температуры, близкой к абсолютному нулю, но еще не достигли ее.
Энтропия – это организация молекул в системе.
Законами термодинамики являются нулевой закон, первый закон, второй закон и третий закон.
Нулевой закон термодинамики изучает тепловое равновесие между различными телами.
Первый закон термодинамики изучает сохранение энергии в термодинамических системах.
Второй закон термодинамики изучает тепловые двигатели и энтропию.
Третий закон термодинамики изучает абсолютный ноль.
Что говорит третий закон термодинамики?
Третий закон термодинамики, известный как теорема Нернста или постулат Нернста, является законом разработанный физико-химиком Вальтером Нернстом (1864-1941) между 1906 и 1912 годами, который составляет набор законы термодинамика.
В 1912 году Нернст сформулировал третий закон термодинамики следующим образом:
Невозможно с помощью какой-либо конечной серии процессов достичь абсолютного нуля температуры.|1|
Согласно этому закону, когда мы приближаем систему к температуре абсолютного нуля в Кельвинах, энтропия (степень беспорядка системы) будет иметь самое низкое значение. значение, заставляющее все вовлеченные процессы прекратить свою деятельность, позволяющее определить точку отсчета, в которой можно определить энтропия. В случае Тепловые машины, достигнув абсолютного нуля, они смогут конвертировать все свои Тепловая энергия (тепло) в работа, без потерь.
Для лучшего понимания во втором законе термодинамики вводится понятие энтропии как степени движения и колебания молекул системы; чем больше возможность движения, тем больше энтропия.
Формула третьего закона термодинамики
\(\stackrel{lim\ ∆S=0}{\tiny{T→0}}\)
\(\stackrel{lim\ }{\tiny{T→0}}\) предел, при котором температура стремится к нулю.
\(∆S\) - изменение энтропии системы, измеренное в \([Дж/К]\).
Т это температура, измеренная в Кельвинах \([К]\).
формула энтропии
\(∆S=\frac{∆Q}T\)
\(∆S\) - изменение энтропии системы, измеренное в \([Дж/К]\).
\(∆Q\) это изменение теплоты, измеряемое в джоулях \([Дж] \).
Т это температура, измеренная в Кельвинах \([К] \).
Приложения третьего закона термодинамики
Абсолютный ноль никогда не был достигнут в лабораториях, что делает третий закон термодинамики теоретический закон, следовательно, нет приложений к нему. Однако, если бы эта температура была достигнута, тепловые двигатели имели бы 100% КПД, и все их нагревать превратится в работу.
Читать тоже: Как рассчитать КПД тепловых двигателей
Как появился третий закон термодинамики?
Между 1906 и 1912 годами физический химик Вальтер Нернст разработал третий закон термодинамики, он также отвечал за исследования в области электрохимия Это фотохимия, обеспечивающий значительный прогресс в изучении физико-химический.
Основываясь на своих исследованиях энтропии, Вальтер Нернст предположил, что это происходит только в идеальных кристаллах., однако позже он проверит, что на самом деле температуры абсолютного нуля даже не существует, но также и то, что если система близка к этой температуре, минимальное значение энтропии может быть полученный.
С того времени ученые пытались получить эту температуру, достигая уровней все ближе и ближе к нулю. Исходя из этого, они поняли, что это может быть достигнуто только в газы.
С развитием статистической механики третий закон термодинамики стал законом, производным от основных законов, в отличие от других законов, которые продолжают оставаться фундаментальными, потому что они имеют экспериментальную основу, которая их поддерживает.
законы термодинамики
Законы термодинамики имеют дело с отношениями между давлением, объемом и температурой с теплотой, энергией и другими веществами. физические величины. Они состоят из четырех законов: нулевого закона, первого закона, второго закона и третьего закона.
Нулевой закон термодинамики: утверждает, что тела при разных температурах будут обмениваться теплом, пока не достигнут тепловой баланс.
первый закон термодинамики: утверждает, что изменение внутренней энергии термодинамической системы определяется разницей между работой, совершаемой системой, и изменением поглощенного ею тепла.
второй закон термодинамики: утверждает, что невозможно создать машину, способную превращать всю свою теплоту в работу. Кроме того, она определяет энтропию как степень беспорядка в системе.
третий закон термодинамики: утверждает, что невозможно достичь абсолютного нуля.
Примечание
|1| цитата из книги Базовый курс физики: жидкости, колебания и волны, теплота (т. 2).
Памелла Рафаэлла Мело
Учитель физики
Источник: Бразильская школа - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/terceira-lei-da-termodinamica.htm
