Trzecia zasada termodynamiki

 

Entropia zależna jest od temperatury oraz od innych zmiennych parametrów układu, tzn. S=S(T,X), gdzie parametr X określa fizyczna własność układu, której zmiana w pewnych granicach pociąga za sobą zmianę entropii.

Trzecia zasada termodynamiki

Nie jest możliwe osiągnięcie temperatury zera bezwzględnego (absolutnego), czyli 0 K.

Termodynamika. Ireneusz OwczarekObok widoczny jest wykres zależności entropii kryształu doskonałego od temperatury dla dwu różnych ciśnień p1 > p2.
Przemiany dla odcinków pionowych odpowiadają izotermom, a wzdłuż poziomych adiabatom. Powtórzenie sekwencji rozprężania adiabatycznego i  sprężania izotermicznego powoduje hipotetyczne obniżenie temperatury, jednak nie można osiągnąć temperatury 0 K wykonując skończoną liczbę kroków.
Z termodynamicznego punktu widzenia temperatura zera bezwzględnego jest nieosiągalna.

Wszystkie substancje charakteryzuje pewien stopień termicznego nieporządku w temperaturach przekraczających T= 0 K. Wynika z tego, że entropia jakiejkolwiek substancji w temperaturze pokojowej jest większa od zera, tzn. wszystkie entropie bezwzględne są dodatnie.

Alternatywne sformułowania:

  • Niemożliwe jest za pomocą jakiegokolwiek postępowania, niezależnie od stopnia jego wyidealizowania, sprowadzenie dowolnego układu do temperatury zera bezwzględnego poprzez skończony ciąg działań.
  • Niemożliwe jest za pomocą jakiegokolwiek postępowania, niezależnie od stopnia jego wyidealizowania, sprowadzenie wartości entropii dowolnego układu do entropii zera bezwzględnego poprzez skończona liczbę kroków.
  • Entropia substancji tworzących doskonałe kryształy dąży do zera, gdy temperatura dąży do 0 K.


 Ireneusz Owczarek  ©  2011 - 2013