Что такое третий закон термодинамики?

Законы термодинамики выражают поведение энергии в природных системах, выраженное в нашей вселенной. Есть три закона термодинамики плюс нулевой закон. Первый закон термодинамики называется законом сохранения энергии. Это говорит о том, что энергия во вселенной остается постоянной. Второй закон термодинамики гласит, что тепло не может передаваться от более холодного к более горячему телу как единственный результат, и энтропия вселенной не уменьшается. Проще говоря, третий закон термодинамики гласит, что невозможно достичь абсолютного нуля. И нулевой закон гласит, что два тела в тепловом равновесии с третьим телом находятся в тепловом равновесии друг с другом.

Третий закон термодинамики начался с так называемой теоремы о тепле, Wärmetheorem по-немецки, был получен в 1906 году Вальтером Германом Нернстом, который получил назначение во Второй химический институт Берлинского университета и постоянное членство в Прусской академии Наук предыдущего года. Третий закон иногда называют постулатом Нернста или теоремой Нерста.

Эта теорема и статья Эйнштейна 1907 года, показывающая, что квантовая механика предсказывает, что удельные теплоты твердых тел будут стремиться к абсолютному нулю, когда они достигают температур в окрестности абсолютного нуля, казалось, усиливают друг друга. Это было важно для Нернста, потому что его теорема не была явно третьим законом термодинамики, потому что ее нельзя было вывести из первых двух законов термодинамики, но он чувствовал, что статья Эйнштейна и работа Макса Планка по квантовой механике помогли поддержать утверждения его теория, тем не менее, фактически является третьим законом термодинамики.

Нернст получил Нобелевскую премию по химии в 1920 году за эту работу, но возникли разногласия по этому поводу. Американский химик Теодор Ричардс утверждал, что он, а не Нернст, открыл третий закон термодинамики, на что указывает возможная интерпретация графиков в статье, которую он написал в 1902 году. Бывший друг Нернста, Сванте Аррениус, уже на спорах с Нернстом более чем предыдущий спор, был привлечен к обсуждению Ричардсом и приложил немало усилий, чтобы противостоять тому, чтобы Нернст получил Нобелевскую премию за эту работу.

Третий закон термодинамики также сформулирован с использованием других терминов. Например, «при абсолютной нулевой температуре энтропия достигает абсолютного нуля». Или «конечное число шагов не может быть использовано для достижения абсолютного нуля». Или «если тепловое движение молекул прекратится, то состояние абсолютного нуля будет происходят ». Или« Энтропия и системные процессы прекращаются, когда система приближается к абсолютному нулю ».