Физическая энциклопедия - третье начало термодинамики
Третье начало термодинамики
исследований, т. к. реально измеряется разность энтропии (DS) в разл. состояниях. Согласно Т. н. т., при Т В®0 значение DSВ®0. В 1911 нем. физик М. Планк сформулировал Т. н. т. как условие обращения в нуль энтропии всех тел при стремлении темп-ры к абс. нулю: limS=0. Отсюда S0=0, что даёт ТВ®0 возможность определять абс. значения энтропии и потенциалов термодинамических.
Формулировка Планка соответствует определению энтропии в статистической физике через термодинамич. вероятность W (статистич. вес) состояния системы: S=klnW (Больцмана принцип). При Т=0 система находится в основном квантовомеханич. состоянии (если оно невырождено), для к-рого W=1 (состояние реализуется единств. микрораспределением).
Следовательно, энтропия при Т=0 равна нулю. В действительности при всех измерениях энтропия начинает стремиться к нулю значительно раньше, чем может стать существенной при Т В®0 дискретность квант. уровней макроскопич. системы. Это стремление энтропии к нулю вызвано явлениями квант. вырождения. Из Т. н. т. следует, что абс. нуля темп-ры нельзя достигнуть ни в каком конечном процессе, связанном с изменением энтропии: к абс.
нулю можно лишь асимптотически приближаться, поэтому Т. н. т. иногда формулируют как принцип недостижимости абс. нуля темп-ры. Из Т. н. т. вытекает ряд термодинамич. следствий: при Т В®0 должны стремиться к нулю теплоёмкости при пост. давлении и при пост. объёме, коэфф. теплового расширения и нек-рые др. величины. Справедливость Т.
н. т. подвергалась сомнению, но позже было выяснено, что кажущиеся противоречия (сохранение конечного значения энтропии у ряда в-в при Т В®0) связаны с метастабильными состояниями в-в, к-рые не являются термодинамически равновесными. .