А трећи закон термодинамике бави се односом између ентропија и апсолутна референтна тачка да се то одреди, он је апсолутна нула. Она такође наводи да ако би топлотни мотор био у стању да достигне апсолутну нулту температуру, сва његова топлота би се претворила у рад, што га чини савршеном машином. Овај закон се израчунава на основу границе ентропије, где температура тежи нули.
Прочитајте такође: Које су термометричке ваге које се најчешће користе у физици?
Резиме трећег закона термодинамике
Трећи закон термодинамике формулисао је физички хемичар Валтер Нернст, који је изведен из других закона термодинамике, према статистичкој механици.
Трећи закон термодинамике каже да је немогуће достићи апсолутну нулу.
Научници су успели да достигну температуру близу апсолутне нуле, али је још нису достигли.
Ентропија је организација молекула у систему.
Закони термодинамике су нулти закон, први закон, други закон и трећи закон.
Нулти закон термодинамике проучава топлотну равнотежу између различитих тела.
Први закон термодинамике проучава очување енергије у термодинамичким системима.
Други закон термодинамике проучава топлотне машине и ентропију.
Трећи закон термодинамике проучава апсолутну нулу.
Шта каже трећи закон термодинамике?
Трећи закон термодинамике, познат као Нернстова теорема или Нернстов постулат, је закон који је развио физички хемичар Валтер Нернст (1864-1941), између 1906. и 1912. године, што чини скуп закони о термодинамика.
Године 1912, Нернст је објавио трећи закон термодинамике као:
Никаквим коначним низом процеса није могуће постићи апсолутну нулту температуру.|1|
Према овом закону, када систем приближимо температури апсолутне нуле у Келвину, ентропија (степен неуређености система) ће имати најмању вредност, што доводи до тога да сви укључени процеси престану са својим активностима, што омогућава да се идентификује референтна тачка у којој је могуће одредити ентропија. У случају Термалне машине, по достизању апсолутне нуле, могли би да конвертују све своје Топлотна енергија (топлота) у рад, без губитака.
Ради бољег разумевања, у другом закону термодинамике уводи се појам ентропије као степен кретања и вибрације молекула система; што је већа могућност кретања, већа је и ентропија.
Формула трећег закона термодинамике
\(\стацкрел{лим\ ∆С=0}{\тини{Т→0}}\)
\(\стацкрел{лим\ }{\тини{Т→0}}\) је граница где температура тежи нули.
\(∆С\) је промена ентропије система, мерена у \([Ј/К]\).
Т је температура, мерена у Келвинима \([К]\).
ентропијска формула
\(∆С=\фрац{∆К}Т\)
\(∆С\) је промена ентропије система, мерена у \([Ј/К]\).
\(∆К\) је промена топлоте, мерена у џулима \([Ј] \).
Т је температура, мерена у Келвинима \([К] \).
Примене трећег закона термодинамике
Апсолутна нула никада није достигнута у лабораторијама, што чини трећи закон термодинамике а теоријско право, дакле, нема његове примене. Међутим, када би се ова температура достигла, топлотни мотори би имали 100% ефикасност и све своје топлота био би претворен у рад.
Прочитај и ти: Како израчунати ефикасност топлотних мотора
Како је настао трећи закон термодинамике?
Између 1906. и 1912. физички хемичар Валтер Нернст развио је трећи закон термодинамике, био је такође одговоран за истраживања у области електрохемија То је фотохемија, пружајући велики напредак у проучавању физичкохемијске.
На основу његових студија ентропије, Валтер Нернст је предложио да се јавља само у савршеним кристалима, међутим, касније би потврдио да, у ствари, температура апсолутне нуле чак и не постоји, али и да би, ако је систем близу ове температуре, минимална вредност ентропије могла бити добијена.
Од тог времена, научници покушавају да добију ову температуру, достижући нивое све ближе и ближе нули. На основу тога су схватили да се то може постићи само у гасови.
Са развојем статистичке механике, трећи закон термодинамике постао је закон изведен из основних закона, за разлику од других закона који су и даље фундаментални, јер имају експерименталну основу која их подржава.
законе термодинамике
Закони термодинамике баве се односима између притиска, запремине и температуре са топлотом, енергијом и другим физичке величине. Састоје се од четири закона: нултог закона, првог закона, другог закона и трећег закона.
Нулти закон термодинамике: наводи да ће тела на различитим температурама размењивати топлоту док не достигну топлотна равнотежа.
први закон термодинамике: наводи да је промена унутрашње енергије термодинамичког система дата разликом између рада система и промене топлоте коју је апсорбовао.
други закон термодинамике: наводи да је немогуће створити машину способну да сву своју топлоту претвори у рад. Штавише, она изјављује ентропију као степен поремећаја у систему.
трећи закон термодинамике: наводи да је немогуће достићи апсолутну нулу.
Белешка
|1| цитат из књиге Основни курс физике: флуиди, осцилације и таласи, топлота (св. 2).
Памела Рафаела Мело
Наставник физике
Извор: Бразил школа - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/terceira-lei-da-termodinamica.htm