Термодинамика План

Третий закон термодинамики 
Третий закон термодинамики носит и другое название – теорема Нернста. 
Она основана на физическом принципе, который определяет энтропию при 
приближении температуры к абсолютному нулю. Закон определен 
обобщением значительного количества экспериментальных данных по 
термодинамике гальванических элементов [6]. Теорема сформулирована 
Вальтером Нернстом в 1906 году. Современная формулировка теоремы 
принадлежит Максу Планку. 
Теорема Нернста утверждает, что всякий термодинамический процесс, 
протекающий при фиксированной температуре T в сколь угодно близкой к 
нулю не должен сопровождаться изменением энтропии S, то есть изотерма 
T=0 совпадает с предельной адиабатой S0. 
Данная теорема имеет несколько эквивалентных между собой формулировок: 
- энтропия любой системы при температуре, значение которой приближено к 
абсолютному нулю, является универсальной постоянной и не зависящей от 
различных переменных параметров; 
- при приближении к абсолютному нулю энтропия стремится к конкретному 
пределу, который не зависит от конечного состояния системы; 
- приращение энтропии при приближении к абсолютному нулю не может 
зависеть от различных значений параметров термодинамики, всегда 
стремится к конечному определенному пределу; 
- при процессах, происходящих при абсолютном нуле, система способна 
переходить из одного состояния равновесия в другое, при этом энтропия 
совершенно не изменяется [7]. 
Данный закон позволяет находить абсолютное значение энтропии. Этого 
нельзя сделать в рамках первого и второго закона термодинамики, поскольку 
в них энтропия определяется с точностью до произвольной аддитивной 
постоянной S0. Это не мешает исследованию и изучению 
термодинамических процессов, разность энтропий измеряется в различных 
состояниях. 
Третий закон термодинамики имеет определенные следствия: 
- абсолютный нуль температур не может достигаться ни в каких конечных 
процессах, связанных с изменением энтропии. К нулю можно приближаться 
лишь асимптотически; 
- стремление теплоемкости к нулю при постоянном давлении и объеме. К 
нулю стремятся также коэффициенты теплого расширения и другие 
аналогичные величины [8]. 

---

Справедливость третьего начала термодинамики одно время подвергалась 
сомнению, но позже было выяснено, что все кажущиеся противоречия 
(ненулевое значение энтропии у ряда веществ при T=0) связаны с 
метастабильными состояниями вещества, которые нельзя считать 
термодинамически равновесными.