热力学第三定律是什么
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2023-07-09 22:24:51

热力学第三定律是什么

热力学第三定律是什么图1

1、热力学第三定律是热力学的四条基本定律之一,其描述的是热力学系统的熵在温度趋近于绝对零度时趋于定值。而对于完整晶体,这个定值为零。由于这个定律是由瓦尔特·能斯特归纳得出后进行表述,因此又常被称为能斯特定理或能斯特假定。1923年,吉尔伯特·路易斯和梅尔·兰德尔对此一定律重新提出另一种表述。

2、随着统计力学的发展,这个定律正如其他热力学定律一样得到了各方面解释,而不再只是由实验结果所归纳而出的经验定律。

3、这个定律有适用条件的限制,虽然其应用范围不如热力学第一、第二定律广泛,但仍对很多学门有重要意义——特别是在物理化学领域。

热力学第三定律是什么

在19世纪早期,不少人沉迷于一种神秘机械——第一类永动机的制造,在热力学第一定律提出之前,人们一直围绕着制造永动机的可能性问题展开激烈的讨论。

直至热力学第一定律发现后,第一类永动机的神话才不攻自破。

在热力学第一定律之后,人们开始考虑热能转化为功的效率问题。这时,又有人设计这样一种机械——它可以从一个热源无限的取热从而做功。这被称为第二类永动机。

1906年,能斯特提出热力学第三定律:“绝对零度不能达到”。从此,热力学的基础基本得以完备。也解决了许多工业生产上的实际问题。

热力学第三定律

热力学第三定律是绝对零度时,所有纯物质的完美晶体的熵值为零,或者绝对零度(T=0K)不可达到。

20世纪初德国物理化学家W.能斯特从研究低温下化学反应的性质得到结论:凝聚系的熵在可逆等温过程中的改变随绝对温度趋于零而趋于零,称之为能斯特定理。

由能斯特定理可知,凝聚系的熵将随热力学温度趋向零而趋向一个常数值S0。为了确定这个熵常数,M.普朗克于1911年提出了一个假设S0=0。由此确定的熵的数值称作绝对熵。由于热容是正定的,因此系统绝对熵S≥0。普朗克的假设能从近代量子论中找到合理的解释:达到平衡态绝对零度的系统处于能量最小的状态。

这是一种高度有序的状态,与之相应的热力学概率W=1,故应用玻耳兹曼熵公式可得S0=0。1912年能斯特又从能斯特定理引出一个结论:不可能使一个物体通过有限数目的手续冷却到绝对零度。这就是著名的绝对零度不可达原理。

热力学第三定律是什么图2

热力学其他两大定律:

1、热力学第一定律(the first law of thermodynamics)是涉及热现象领域内的能量守恒和转化定律,反映了不同形式的能量在传递与转换过程中守恒。

表述为:物体内能的增加等于物体吸收的热量和对物体所作的功的总和。即热量可以从一个物体传递到另一个物体,也可以与机械能或其他能量互相转换,但是在转换过程中,能量的总值保持不变。其推广和本质就是著名的能量守恒定律。

该定律经过迈尔(J.R.Mayer)、焦耳(J.P.Joule)等多位物理学家验证。十九世纪中期,在长期生产实践和大量科学实验的基础上,它才以科学定律的形式被确立起来。

2、热力学第二定律(second law of thermodynamics),热力学基本定律之一,克劳修斯表述为:热量不能自发地从低温物体转移到高温物体。开尔文表述为:不可能从单一热源取热使之完全转换为有用的功而不产生其他影响。熵增原理:不可逆热力过程中熵的微增量总是大于零。在自然过程中,一个孤立系统的总混乱度(即“熵”)不会减小。

热力学第三定律是什么图3

热力学三大定律内容 具体是什么意思

第一定律:内能的增量=吸收或放出的热量+物体对外界做的功或外界对物体做的功;第二定律:不可能使热量从低温的物体传递给高温的物体,而不引起其它变化;第三定律:热力学零度不可达到。

热力学三大定律内容

热力学第零定律——假如两个热力学系统中的每一个都与第三个热力学系统处于热平衡(温度相同),则它们彼此也必定处于热平衡。

热力学第一定律——能量守恒定律在热学形式的表现。

热力学第二定律——力学能可所有转换成热能, 可是热能却不能以有限次的实验操作所有转换成功 (热机不可得)。

热力学第三定律——零度不可达到但能够无限趋近。

热力学定律是什么

热力学定律,是描述物理学中热学规律的定律,包括热力学第零定律、热力学第一定律、热力学第二定律和热力学第三定律。其中热力学第零定律又称为热平衡定律,这是因为热力学第一、第二定律发现后才认识到这一规律的重要性;热力学第一定律是能量守恒与转换定律在热现象中的应用;热力学第二定律有多种表述,也叫熵增加原理。

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