Quelle est la troisième loi de la thermodynamique?
Les lois de la thermodynamique expriment le comportement de l'énergie dans les systèmes naturels tel qu'il est exprimé dans notre univers. Il existe trois lois de la thermodynamique plus une loi zéro. La première loi de la thermodynamique est appelée loi de conservation de l'énergie. Il dit que l'énergie dans l'univers reste constante. La deuxième loi de la thermodynamique dit que la chaleur ne peut pas transférer d'un corps froid à un corps plus chaud, et que l'entropie de l'univers ne diminue pas. La troisième loi de la thermodynamique, tout simplement, dit qu'il est impossible d'atteindre le zéro absolu. Et la loi zéro dit que deux corps en équilibre thermique avec un troisième corps sont en équilibre thermique l'un avec l'autre.
La troisième loi de la thermodynamique a débuté avec le soi-disant théorème de la chaleur, Wärmetheorem en allemand, auquel est arrivé Walther Hermann Nernst, qui avait été nommé au deuxième institut de chimie de l'université de Berlin et membre permanent de l'académie prussienne de Sciences l'année précédente. La troisième loi est parfois connue sous le nom de postulat de Nernst ou de théorème de Nerst.
Ce théorème et l'article de 1907 d'Einstein montrant que la mécanique quantique prédit que les chaleurs spécifiques des solides tendent vers le zéro absolu lorsqu'ils atteignent des températures voisines de zéro absolu semblent se renforcer mutuellement. Cela était important pour Nernst car son théorème n'était pas clairement une troisième loi de la thermodynamique car il ne pouvait être déduit des deux premières lois de la thermodynamique, mais il estimait que le papier d'Einstein et les travaux de mécanique quantique de Max Planck contribuaient à étayer ses affirmations. la théorie pour être une troisième loi de la thermodynamique néanmoins.
Nernst a reçu le prix Nobel de chimie en 1920 pour ce travail, mais il y avait une controverse à ce sujet. Le chimiste américain Theodore Richards a affirmé qu'il avait découvert, plutôt que Nernst, la troisième loi de la thermodynamique, comme l'indique l'interprétation possible de graphes dans un article qu'il a écrit en 1902. L'ancien ami de Nernst, Svante Arrhenius, était déjà en retrait avec Nernst conflit précédent, a été introduit dans la discussion par Richards et a déployé de grands efforts pour s'opposer à ce que Nernst reçoive le prix Nobel pour ce travail.
La troisième loi de la thermodynamique est également énoncée en utilisant des termes différents. Par exemple, «à la température zéro absolu, l'entropie atteint le zéro absolu» ou «un nombre fini d'étapes ne peut pas être utilisé pour atteindre le zéro absolu». Ou «si le mouvement thermique des molécules devait cesser, l'état du zéro absolu se produire. "ou" L'entropie et les processus système cessent lorsqu'un système approche le zéro absolu. "