Что такое энтропия простыми словами: теорема Нернста и третье начало термодинамики кратко

Третье начало термодинамики для новичков

Иван Иван 23 Март 2017 6 623 1
Содержание
Содержание

    Термодинамика

    Ранее мы рассмотрели первое и второе начала термодинамики, настало самое время поговорить о третьем. Иначе картина будет просто неполной.

    И снова об энтропии

    Помните красивое слово «энтропия»?  Для тех, кто подзабыл, напомним, и попробуем рассказать о том, что такое энтропия такое простыми словами:

    Энтропия – это мера хаоса в какой-либо системе.

    В качестве системы может выступать Ваш письменный стол или кастрюля с борщом, или даже эта, ну как ее... Вселенная!

    Чем меньше в  системе порядка, тем больше энтропия. Например, в шкафу все вещи разбросаны как попало. Энтропия такой системы больше, чем в том же шкафу после того, как Вы решили вдруг прибраться и все сложили по полочкам.

    Энтропия растет
    Энтропия растет

    Если говорить об определении энтропии в термодинамике, то она является функцией состояния термодинамической системы, то есть не зависит от пути перехода системы из одного состояния в другое.

    Абсолютный ноль

    Абсолютным нулем температуры называют такой нижний предел температуры, которую во Вселенной  может иметь физическое тело.

    Абсолютный ноль принят за начало температурной шкалы Кельвина. Если переводить в привычную нам шкалу Цельсия, то его значение равно -273,15 градусов.

    Абсолютный ноль - это очень холодно
    Абсолютный ноль - это очень холодно

    В рамках классической термодинамики абсолютного нуля достичь нельзя, да и на практике тоже не удастся. Можно только сколь угодно близко подобраться, чем с удовольствием и занимаются ученые.

    Что же творится с вещами у абсолютного нуля? При этой температуре энергия теплового движения атомов и молекул становится равной нулю, прекращается всякое хаотическое движения частиц, и последние образуют упорядоченную структуру без всяких колебаний атомов кристаллической решетки и прочих беспорядков.

    Кстати, самая низкая температура во Вселенной была зарегистрирована в туманности Бумаранг и равняется примерно  -271 градусу Цельсия.

    Туманность Бумеранг
    Туманность Бумеранг

    Третье начало термодинамики

    Третье начало термодинамики – фундаментальный закон, который не вытекает из первых двух начал и также основывается на экспериментальных данных. Его еще называют теоремой Нернста.

    О чем говорит этот закон? Он рассматривает поведение энтропии у абсолютного нуля и гласит:

    Энтропия правильно образованного кристалла при абсолютном нуле равна нулю.

    Или вот еще одна формулировка третьего начала термодинамики: Приращение энтропии при абсолютном нуле температуры стремится к конечному пределу, не зависящему от того, в каком равновесном состоянии находится система.

    В чем же смысл третьего начала? В том, что охладить тело до значения абсолютного нуля невозможно! Иначе стал бы возможен вечный двигатель второго рода. А если бы он стал возможен, с нашим миром определенно начало бы твориться неизвестно что. Так что вот и хорошо, что есть третье начало термодинамики!

    Абсолютный ноль недостижим
    Абсолютный ноль недостижим

    Друзья! Сегодня мы кратко рассмотрели третье начало термодинамики и еще раз освежили в памяти представление об энтропии в контексте основ термодинамики. Если хотите быстро научиться решать задачки по термодинамике, написать реферат или курсовую – добро пожаловать к нашим авторам. Поможем, объясним, решим качественно и быстро!

    Оцените материал
    6 623 1
    Комментарии (1)
    алексей
    "Энтропия правильно образованного кристалла при абсолютном нуле равна нулю" это не верно. Она стремится к конечному пределу, это разные вещи. Афтор, читай википедию.
    Оставить комментарий
    {$ errors.username[0] $}
    Вы уже наш клиент? Авторизуйтесь.
    {$ errors.email[0] $}
    Пользователь с таким email уже существует! Авторизуйтесь.
    {$ errors.content[0] $}
    Оставляя комментарий, я соглашаюсь на обработку своих персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности