Третій закон термодинаміки – доповідь

Пам’ятайте красиве слово «ентропія»? Для тих, хто призабув, нагадаємо, і спробуємо розповісти про те, що таке ентропія таке простими словами:

Ентропія – це міра хаосу в будь-якій системі.

В якості системи може виступати Ваш письмовий стіл або каструля з борщем, або навіть ця, ну як її … Всесвіт!

Чим менше в системі порядку, тим більше ентропія. Наприклад, в шафі всі речі розкидані абияк. Ентропія такої системи більше, ніж в тому ж шафі після того, як Ви вирішили раптом прибратися і все склали по поличках.

Якщо говорити про визначення ентропії в термодинаміці, то вона є функцією стану термодинамічної системи, тобто не залежить від шляху переходу системи з одного стану в інший.

Абсолютний нуль

Абсолютним нулем температури називають такий нижня межа температури, яку у Всесвіті може мати фізичне тіло.

Абсолютний нуль прийнятий за початок температурної шкали Кельвіна. Якщо переводити в звичну нам шкалу Цельсія, то його значення дорівнює -273,15 градусів.

В рамках класичної термодинаміки абсолютного нуля досягти не можна, та й на практиці теж не вдасться. Можна тільки як завгодно близько підібратися, ніж із задоволенням і займаються вчені.

Що ж діється з речами у абсолютного нуля? При цій температурі енергія теплового руху атомів і молекул стає рівною нулю, припиняється всяке хаотичне руху частинок, і останні утворюють впорядковану структуру без всяких коливань атомів кристалічної решітки та інших заворушень.

До речі, найнижча температура у Всесвіті була зареєстрована в туманності Бумаранг і дорівнює приблизно -271 градусу Цельсія.

Третій закон термодинаміки

Третій закон термодинаміки – фундаментальний закон, який не випливає з перших двох начал і також ґрунтується на експериментальних даних. Його ще називають теоремою Нернста.

Про що говорить цей закон? Він розглядає поведінку ентропії у абсолютного нуля і говорить:

Ентропія правильно утвореного кристалу при абсолютному нулі дорівнює нулю.

Або ось ще одне формулювання третього закону термодинаміки: Приріст ентропії при абсолютному нулі температури прагне до кінцевого межі, який не залежить від того, в якому стані рівноваги перебуває система.

У чому ж сенс третього початку? У тому, що охолодити тіло до значення абсолютного нуля неможливо! Інакше став би можливий вічний двигун другого роду. А якби він став можливий, з нашим світом виразно почало б творитися невідомо що. Так що ось і добре, що є третій початок термодинаміки!

Посилання на основну публікацію