Nguyên lý thứ ba của nhiệt động lực học

Nhiệt động lực học
Động cơ nhiệt Carnot cổ điển
Các nhánh Cổ điển Thống kê Hóa học Nhiệt động lực học lượng tử Cân bằng / Không cân bằng
Nguyên lý Không Một Hai Ba
Hệ thống nhiệt động Hệ vật lý kín Trạng thái Phương trình trạng thái Khí lý tưởng Khí thực Trạng thái vật chất Pha Cân bằng Thể tích kiểm tra Dụng cụ Quá trình Đẳng áp Đẳng tích Đẳng nhiệt Đoạn nhiệt Đoạn nhiệt thuận nghịch Đẳng entanpi Chuẩn tĩnh Đa biến/đẳng dung Giãn nở tự do Thuận nghịch Không thuận nghịch Endoreversibility Vòng tuần hoàn Động cơ nhiệt Bơm nhiệt Hiệu suất nhiệt
Thuộc tính hệ Note: Biến số liên hợp in italics Property diagrams Intensive and extensive properties Functions of state Nhiệt độ / Entropy (giới thiệu) Áp suất / Thể tích Chemical potential / Số hạt Vapor quality Reduced properties Process functions Công Nhiệt
Tính năng vật liệu Property databases Nhiệt dung riêng  ${\displaystyle c=}$ ${\displaystyle T}$ ${\displaystyle \partial S}$ ${\displaystyle N}$ ${\displaystyle \partial T}$ Độ nén  ${\displaystyle \beta =-}$ ${\displaystyle 1}$ ${\displaystyle \partial V}$ ${\displaystyle V}$ ${\displaystyle \partial p}$ Độ giãn nở nhiệt  ${\displaystyle \alpha =}$ ${\displaystyle 1}$ ${\displaystyle \partial V}$ ${\displaystyle V}$ ${\displaystyle \partial T}$
Phương trình Định lý Carnot Định lý Clausius Fundamental relation Phương trình trạng thái khí lý tưởng Quan hệ Maxwell Onsager reciprocal relations Phương trình Bridgman Table of thermodynamic equations
Thế nhiệt động Năng lượng tự do Entropy tự do Nội năng ${\displaystyle U(S,V)}$ Entanpi ${\displaystyle H(S,p)=U+pV}$ Năng lượng tự do Helmholtz ${\displaystyle A(T,V)=U-TS}$ Năng lượng tự do Gibbs ${\displaystyle G(T,p)=H-TS}$
Lịch sử Văn hóa Lịch sử Khái quát Nhiệt Entropy Gas laws Máy móc "chuyển động vĩnh viễn" Triết học Entropy và thời gian Entropy và cuộc sống Brownian ratchet Con quỷ Maxwell Nghịch lý cái chết nhiệt Nghịch lý Loschmidt Synergetics Lý thuyết Lý thuyết calo Lý thuyết nhiệt Vis viva ("lực sống") Mechanical equivalent of heat Motive power Key publications "An Experimental Enquiry Concerning ... Heat" "On the Equilibrium of Heterogeneous Substances" "Reflections on the Motive Power of Fire" Dòng thời gian Nhiệt động lực học Động cơ nhiệt Nghệ thuật Giáo dục Bề mặt nhiệt động lực học Maxwell Entropy as energy dispersal
Nhà khoa học Bernoulli Boltzmann Carnot Clapeyron Clausius Carathéodory Duhem Gibbs von Helmholtz Joule Maxwell von Mayer Onsager Rankine Smeaton Stahl Thompson Thomson Waterston
Sách
x t s

Định luật thứ ba của nhiệt động lực học đôi khi được nêu như sau, liên quan đến các tính chất của các hệ kín trong trạng thái cân bằng nhiệt động lực học:

Entropy của một hệ thống đạt đến giá trị không đổi khi nhiệt độ của nó đạt đến nhiệt độ không tuyệt đối.

Giá trị không đổi này không thể phụ thuộc vào bất kỳ tham số nào khác đặc trưng cho hệ thống kín, chẳng hạn như áp suất hoặc từ trường được áp dụng. Ở nhiệt độ không tuyệt đối (zero kelvin), hệ thống phải ở trạng thái có năng lượng tối thiểu. Entropy liên quan đến số lượng microstate có thể truy cập và thường có một trạng thái duy nhất (được gọi là trạng thái cơ bản) với năng lượng tối thiểu.^[1] Trong trường hợp như vậy, entropy ở độ không tuyệt đối sẽ chính xác bằng không. Nếu hệ thống không có thứ tự được xác định rõ (ví dụ: nếu đơn hàng của nó là thủy tinh), thì có thể vẫn còn một số entropy hữu hạn khi hệ thống được đưa đến nhiệt độ rất thấp, vì hệ thống bị khóa trong cấu hình không năng lượng cực đại hoặc bởi vì trạng thái năng lượng tối thiểu là không duy nhất. Giá trị không đổi được gọi là entropy dư của hệ thống.^[2] Entropy về cơ bản là một hàm trạng thái có nghĩa là giá trị vốn có của các nguyên tử, phân tử khác nhau và các cấu hình khác của các hạt bao gồm nguyên liệu nguyên tử hoặc nguyên tử được xác định bởi entropy, có thể được phát hiện gần 0 K. của nhiệt động lực học liên quan đến các quá trình nhiệt động lực học ở nhiệt độ thấp cố định:

Sự thay đổi entropy liên quan đến bất kỳ hệ thống ngưng tụ nào trải qua quá trình đẳng nhiệt thuận nghịch tiến đến 0 khi nhiệt độ mà nó được thực hiện đạt tới 0 K.

Tham khảo

1. J. Wilks The Third Law of Thermodynamics Oxford University Press (1961).^{[cần số trang]}
2. Kittel and Kroemer, Thermal Physics (2nd ed.), page 49.