Was ist der dritte Hauptsatz der Thermodynamik?
Die Gesetze der Thermodynamik drücken das Verhalten von Energie in natürlichen Systemen aus, wie es in unserem Universum zum Ausdruck kommt. Es gibt drei Hauptsätze der Thermodynamik und einen nullten Hauptsatz. Der erste Hauptsatz der Thermodynamik heißt Energieerhaltungssatz. Es heißt, dass die Energie im Universum konstant bleibt. Der zweite Hauptsatz der Thermodynamik besagt, dass Wärme als einziges Ergebnis nicht von einem kälteren in einen heißeren Körper übertragen werden kann und die Entropie des Universums nicht abnimmt. Der dritte Hauptsatz der Thermodynamik besagt, dass es unmöglich ist, den absoluten Nullpunkt zu erreichen. Und das nullte Gesetz besagt, dass zwei Körper im thermischen Gleichgewicht mit einem dritten Körper im thermischen Gleichgewicht miteinander sind.
Das dritte Hauptsatz der Thermodynamik begann mit dem so genannten Wärmesatz, Wärmetheorem, der 1906 von Walther Hermann Nernst aufgestellt wurde, der eine Anstellung am Zweiten Chemischen Institut der Universität Berlin und eine feste Mitgliedschaft in der Preußischen Akademie der Wissenschaften erhalten hatte Sciences im vergangenen Jahr. Das dritte Gesetz wird manchmal auch als Nernsts Postulat oder Nersts Theorem bezeichnet.
Dieser Satz und Einsteins Arbeit von 1907 zeigen, dass die Quantenmechanik vorhersagt, dass die spezifischen Erhitzungen von Festkörpern gegen den absoluten Nullpunkt tendieren, wenn sie Temperaturen in der Nähe des absoluten Nullpunkts erreichen, die sich gegenseitig zu verstärken scheinen. Dies war für Nernst wichtig, da sein Theorem nicht eindeutig ein drittes Hauptsatz der Thermodynamik war, da es sich nicht aus den ersten beiden Hauptsätzen der Thermodynamik ableiten ließ. Er war jedoch der Ansicht, dass Einsteins Arbeit und Max Plancks Arbeit in der Quantenmechanik seine Behauptungen stützen konnten theoretisch doch ein dritter Hauptsatz der Thermodynamik zu sein.
Für diese Arbeit erhielt Nernst 1920 den Nobelpreis für Chemie, der jedoch kontrovers diskutiert wurde. Der amerikanische Chemiker Theodore Richards behauptete, er habe anstelle von Nernst das dritte Hauptsatz der Thermodynamik entdeckt, wie aus der möglichen Interpretation von Graphen in einem Artikel hervorgeht, den er 1902 schrieb Ein früherer Streit wurde von Richards in die Diskussion gebracht und war mit großem Einsatz dagegen, dass Nernst für diese Arbeit den Nobelpreis erhielt.
Der dritte Hauptsatz der Thermodynamik wird ebenfalls mit anderen Begriffen angegeben. Zum Beispiel: "Bei absoluter Nulltemperatur erreicht die Entropie den absoluten Nullpunkt." Oder "Eine endliche Anzahl von Schritten kann nicht verwendet werden, um den absoluten Nullpunkt zu erreichen." Oder "Wenn die thermische Bewegung der Moleküle aufhören würde, würde der Zustand des absoluten Nullpunkts aufhören." auftreten. "Oder" Entropie und Systemprozesse hören auf, wenn sich ein System dem absoluten Nullpunkt nähert. "