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1,热力学第三定律的内容是什么

不可能通过有限步骤达到绝对零度。实际上是关于熵的表述。
空间

热力学第三定律的内容是什么

2,热力学第三定律是什么

在19世纪早期,不少人沉迷于一种神秘机械——第一类永动机的制造,在热力学第一定律提出之前,人们一直围绕着制造永动机的可能性问题展开激烈的讨论。直至热力学第一定律发现后,第一类永动机的神话才不攻自破。在热力学第一定律之后,人们开始考虑热能转化为功的效率问题。这时,又有人设计这样一种机械——它可以从一个热源无限的取热从而做功。这被称为第二类永动机。1906年,能斯特提出热力学第三定律:“绝对零度不能达到”。从此,热力学的基础基本得以完备。也解决了许多工业生产上的实际问题。

热力学第三定律是什么

3,热力学三定律

第一定律: △U=Q-W △U是系统内能改变 Q是系统吸收的热量 W是系统对外做功 第二定律: 很多种表述,最基本的克劳修斯表述和开尔文表述。 这个定律的一个推论是熵增原理: 选取任意两个热力学态A、B,从A到B沿任何可能路径做积分:∫dQ/T 最大的那个定义为熵。孤立系(有限空间)情况下,熵只增不减。 第三定律: 绝对零度永远不可以达到。 似乎没有什么数学表达吧。非要写一个的话......: 上面的话可以用这个式子表示:P(T→0)→0 此外还有热力学第零定律:

热力学三定律

4,热力学三大定律

热力学三大定律:1、热力学第一定律也就是能量守恒定律。自从焦耳以无以辩驳的精确实验结果证明机械能、电能、内能之间的转化满足守恒关系之后,人们就认为能量守恒定律是自然界的一个普遍的基本规律。2、热力学第二定律有几种表述方式:克劳修斯表述:热量可以自发地从温度高的物体传递到较冷的物体,但不可能自发地从温度低的物体传递到温度高的物体。开尔文-普朗克表述:不可能从单一热源吸取热量,并将这热量完全变为功,而不产生其他影响。熵表述:随时间进行,一个孤立体系中的熵不会减小。3、热力学第三定律通常表述为绝对零度时,所有纯物质的完美晶体的熵值为零。 或者绝对零度(T=0K即-273.15℃)不可达到。R.H.否勒和E.A.古根海姆还提出热力学第三定律的另一种表述形式:任何系统都不能通过有限的步骤使自身温度降低到0K,称为0K不能达到原理。

5,热力学第三定律 内容

热力学第三定律是热力学的基本理论,它是一个关于低温现象的定律。由于热力学定律都是大量实验与观察事实的概括,因此对定律的叙述有许多种说法,但各种说法的本质都是相互一致的,且都是等效的。下面来介绍几种有代表性的说法。第一种说法:当温度趋近于绝对零度时,凝聚系统(即固体和液体)在可逆定温过程中熵的变化等于零。第二种说法:当温度趋近于绝对零度时,凝聚系统的熵的绝对值趋近于零。第三种说法:用任何方法都不能使系统达到绝对零度。
热力学第三定律是对熵的论述,一般当封闭系统达到稳定平衡时,熵应该为最大值,在任何过程中,熵总是增加,但理想气体如果是等温可逆过程熵的变化为零,可是理想气体实际并不存在,所以现实物质中,即使是等温可逆过程,系统的熵也在增加,不过增加的少。 在绝对零度,任何完美晶体的熵为零;称为热力学第三定律 理论上所能达到的最低温度,在此温度下物体没有内能。把-273.15℃定作热力学温标(绝对温标)的零度,叫做绝对零度(absolute zero)。 热力学温标的单位是开尔文(k±)
热力学第三定律是对熵的论述。1912年瓦尔特·能斯特根据对低温现象的研究表述为:当温度趋向于绝对零度时,体系的熵趋向于一个固定的数值,而与其他性质如压强无关。另一常用表述为:绝对零度不可能达到,不可能用有限个步骤使物体冷却到绝对零度。热力学第三定律认为,所有完美结晶物质於绝对温度零度时(即摄氏-273.15度),熵皆为零。

6,热力学第三定律

热力学第三定律是绝对零度时,所有纯物质的完美晶体的熵值为零,或者绝对零度(T=0K)不可达到。20世纪初德国物理化学家W.能斯特从研究低温下化学反应的性质得到结论:凝聚系的熵在可逆等温过程中的改变随绝对温度趋于零而趋于零,称之为能斯特定理。由能斯特定理可知,凝聚系的熵将随热力学温度趋向零而趋向一个常数值S0。为了确定这个熵常数,M.普朗克于1911年提出了一个假设S0=0。由此确定的熵的数值称作绝对熵。由于热容是正定的,因此系统绝对熵S≥0。普朗克的假设能从近代量子论中找到合理的解释:达到平衡态绝对零度的系统处于能量最小的状态。这是一种高度有序的状态,与之相应的热力学概率W=1,故应用玻耳兹曼熵公式可得S0=0。1912年能斯特又从能斯特定理引出一个结论:不可能使一个物体通过有限数目的手续冷却到绝对零度。这就是著名的绝对零度不可达原理。热力学其他两大定律:1、热力学第一定律(the first law of thermodynamics)是涉及热现象领域内的能量守恒和转化定律,反映了不同形式的能量在传递与转换过程中守恒。表述为:物体内能的增加等于物体吸收的热量和对物体所作的功的总和。即热量可以从一个物体传递到另一个物体,也可以与机械能或其他能量互相转换,但是在转换过程中,能量的总值保持不变。其推广和本质就是著名的能量守恒定律。该定律经过迈尔(J.R.Mayer)、焦耳(J.P.Joule)等多位物理学家验证。十九世纪中期,在长期生产实践和大量科学实验的基础上,它才以科学定律的形式被确立起来。2、热力学第二定律(second law of thermodynamics),热力学基本定律之一,克劳修斯表述为:热量不能自发地从低温物体转移到高温物体。开尔文表述为:不可能从单一热源取热使之完全转换为有用的功而不产生其他影响。熵增原理:不可逆热力过程中熵的微增量总是大于零。在自然过程中,一个孤立系统的总混乱度(即“熵”)不会减小。

7,热力学3个定律

热力学三大定律的本质 一、热力学第一定律的本质 在组成不变的封闭体系中,若发生了一个微小的可逆变化,则根据热力学第一定律,体系内能的变化为dU = δQ + δW由统计热力学原理可知,独立粒子体系的内能为U = ∑ni∈i,当封闭体系经历了一个可逆变化后,内能的变化为(6-74)上式右边的第一项∑∈idnI表示能级固定时,由于能级分布数发生改变所引起的内能变化值,第二项∑nid∈I则表示能级分布数固定时,由于能级改变所引起的内能增量。从经典力学原理可知,对于组成不变的封闭体系,内能的改变只能是体系与环境之间通过热和功的交换来体现。二、热力学第二定律的本质 由熵的热力学定义式及式(6-78),得 (6-79)上式就是热力学第二定律的表达式,它表明可逆过程的熵变与能级分布数的改变有关。而能级分布数的改变以为意味着体系的微观状态数发生了改变。熵变是与体系微观状态数或热力学几率Ω的变化相联系的。有公式:S = kln Ω+ C (6-83)式中C是积分常数。若Ω=1时,S=0,则上式变成S = klnΩ此即Boltzmann定理的数学表达式。由式可见,熵是体系微观状态数的一种量度。微观状态数Ω较少的状态对应于较有序的状态,反之,Ω值大的状态对应于较无序的状态。因此,微观状态数Ω的大小反映了体系有序程度的大小,亦即熵是体系有序程度或混乱程度的量度。当Ω=1时,只有一个微观状态,体系最为有序,混乱程度为零,熵值为零。基于以上讨论,我们可以作如下表述:在孤立体系中,自发变化的方向总是从较有序的状态向较无序的状态变化,即从微观状态数少的状态向微观状态数多的状态变化,从熵值小的状态向熵值大的状态变化,这就是热力学第二定律的本质。三、热力学第三定律的本质 当T→0时,所有粒子都处于基态能级,此时Ω0=1,即把所有粒子放在一个能级上只有一个放法,体系只有一个微观状态,因此从玻兹曼定理,即式(6-25)可以得出结论:在0K时物质的熵值为零,即S0 = klnΩ0 = kln1 = 0 上式可以看作是热力学第三定律的统计表达式,这与热力学第三定律的表述“在0K时任何纯物质的完美晶体的熵值为零”的结论是一致的。

8,热力学第三定律是什么 在热力学与统计物理中有何作用和意义 搜

热力学第三定律 是否存在降低温度的极限?1702年,法国物理学家阿蒙顿已经提到了“绝对零度”的概念。他从空气受热时体积和压强都随温度的增加而增加设想在某个温度下空气的压力将等于零。根据他的计算,这个温度即后来提出的摄氏温标约为-239°C,后来,兰伯特更精确地重复了阿蒙顿实验,计算出这个温度为-270.3°C。他说,在这个“绝对的冷”的情况下,空气将紧密地挤在一起。他们的这个看法没有得到人们的重视。直到盖-吕萨克定律提出之后,存在绝对零度的思想才得到物理学界的普遍承认。 1848年,英国物理学家汤姆逊在确立热力温标时,重新提出了绝对零度是温度的下限的。 1906年,德国物理学家能斯特在研究低温条件下物质的变化时,把热力学的原理应用到低温现象和化学反应过程中,发现了一个新的规律,这个规律被表述为:“当绝对温度赵于零时,凝聚系(固体和液体)的熵(即热量被温度除的商)在等温过程中的改变趋于零。”德国著名物理学家普朗克把这一定律改述为:“当绝对温度趋于零时,固体和液体的熵也趋于零。”这就消除了熵常数取值的任意性。1912年,能斯特又这一规律表为绝对零度不可能达到原理:“不可能使一个物体冷却到绝对温度的零度。”这就是热力学第三定律。 在统计物理学上,热力学第三定律反映了微观运动的量子化。在实际意义上,第三定律并不像第一、二定律那样明白地告诫人们放弃制造第一种永动机和第二种永动机的个图。而是鼓励人们想方高法尽可能接近绝对零度。目前使用绝热去磁的方法已达到10 6K,但永远达不到0K。
http://202.205.177.137/science/wuli/0/26.htm
熵指的是体系的混乱的程度。物理学上指热能除以温度所得的商,标志热量转化为功的程度。热力学第三定律可表述为“在热力学温度零度(即t=0开)时,一切完美晶体的熵值等于零。”所谓“完美晶体”是指没有任何缺陷的规则晶体。据此,利用量热数据,就可计算出任意物质在各种状态(物态、温度、压力)的熵值。
是否存在降低温度的极限——就是俗话说得绝对零度- -至于作用嘛:只能说是一个相辅相成的关系

9,热力学第三定律是什么

热力学第三定律   热力学第三定律是对熵的论述,一般当封闭系统达到稳定平衡时,熵应该为最大值,在任何过程中,熵总是增加,但理想气体如果是等温可逆过程熵的变化为零,可是理想气体实际并不存在,所以现实物质中,即使是等温可逆过程,系统的熵也在增加,不过增加的少。在绝对零度,任何完美晶体的熵为零;称为热力学第三定律。   对化学工作者来说,以普朗克(M.Planck,1858-1947,德)表述最为适用。热力学第三定律可表述为“在热力学温度零度(即T=0开)时,一切完美晶体的熵值等于零。”所谓“完美晶体”是指没有任何缺陷的规则晶体。据此,利用量热数据,就可计算出任意物质在各种状态(物态、温度、压力)的熵值。这样定出的纯物质的熵值称为量热熵或第三定律熵。   热力学第三定律认为,当系统趋近于绝对温度零度时,系统等温可逆过程的熵变化趋近于零。第三定律只能应用于稳定平衡状态,因此也不能将物质看做是理想气体。绝对零度不可达到这个结论称做热力学第三定律。   是否存在降低温度的极限?1702年,法国物理学家阿蒙顿已经提到了“绝对零度”的概念。他从空气受热时体积和压强都随温度的增加而增加设想在某个温度下空气的压力将等于零。根据他的计算,这个温度即后来提出的摄氏温标约为-239°C,后来,兰伯特更精确地重复了阿蒙顿实验,计算出这个温度为-270.3°C。他说,在这个“绝对的冷”的情况下,空气将紧密地挤在一起。他们的这个看法没有得到人们的重视。直到盖-吕萨克定律提出之后,存在绝对零度的思想才得到物理学界的普遍承认。   1848年,英国物理学家汤姆逊在确立热力温标时,重新提出了绝对零度是温度的下限。   1906年,德国物理学家能斯特在研究低温条件下物质的变化时,把热力学的原理应用到低温现象和化学反应过程中,发现了一个新的规律,这个规律被表述为:“当绝对温度趋于零时,凝聚系(固体和液体)的熵(即热量被温度除的商)在等温过程中的改变趋于零。”德国著名物理学家普朗克把这一定律改述为:“当绝对温度趋于零时,固体和液体的熵也趋于零。”这就消除了熵常数取值的任意性。1912年,能斯特又将这一规律表述为绝对零度不可能达到原理:“不可能使一个物体冷却到绝对温度的零度。”这就是热力学第三定律。   1940 年R.H.否勒和 E.A.古根海姆还提出热力学第三定律的另一种表述形式:任何系统都不能通过有限的步骤使自身温度降低到0K,称为0K不能达到原理。此原理和前面所述及的热力学第三定律的几种表述是相互有联系的。但在化学热力学中,多采用前面的表述形式。   在统计物理学上,热力学第三定律反映了微观运动的量子化。在实际意义上,第三定律并不像第一、二定律那样明白地告诫人们放弃制造第一种永动机和第二种永动机的意图。而是鼓励人们想方设法尽可能接近绝对零度。目前使用绝热去磁的方法已达到5×10^-10K,但永远达不到0K。
一句話,熱力學絕對零度達不到。

10,热力学的三个定律是什么

[编辑本段]热力学第一定律  热力学第一定律也就是能量守恒定律。   内容  一个热力学系统的内能增量等于外界向他传递的热量与外界对他做功的和。(如果一个系统与环境孤立,那么它的内能将不会发生变化。)  表达式:△U=W+Q   符号规律  :热力学第一定律的数学表达式也适用于物体对外做功,向外界散热和内能减少的情况,因此在使用:△U=W+Q时,通常有如下规定:  ①外界对系统做功,W>0,即W为正值。  ②系统对外界做功,也就是外界对系统做负功,W<0,即W为负值  ③系统从外界吸收热量,Q>0,即Q为正值  ④系统从外界放出热量,Q<0,即Q为负值  ⑤系统内能增加,△U>0,即△U为正值  ⑥系统内能减少,△U<0,即△U为负值   理解  从三方面理解  1.如果单纯通过做功来改变物体的内能,内能的变化可以用做功的多少来度量,这时物体内能的增加(或减少)量△U就等于外界对物体(或物体对外界)所做功的数值,即△U=W  2.如果单纯通过热传递来改变物体的内能,内能的变化可以用传递热量的多少来度量,这时物体内能的增加(或减少)量△U就等于外界吸收(或对外界放出)热量Q的数值,即△U=Q  3.在做功和热传递同时存在的过程中,物体内能的变化,则要由做功和所传递的热量共同决定。在这种情况下,物体内能的增量△U就等于从外界吸收的热量Q和对外界做功W之和。即△U=W+Q   能量守恒定律   内容  能量既不能凭空产生,也不能凭空消失,它只能从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到另一个物体。   能量的多样性  物体运动具有机械能、分子运动具有内能、电荷具有电能、原子核内部的运动具有原子能等等,可见,在自然界中不同的能量形式与不同的运动形式相对应。   不同形式的能量的转化  “摩擦生热”是通过克服摩擦力做功将机械能转化为内能;水壶中的水沸腾时水蒸气对壶盖做功将壶盖顶起,表明内能转化为机械能;电流通过电热丝做功可将电能转化为内能。。。这些实例说明了不同形式的能量之间可以相互转化,且这一转化过程是通过做功来完成的。   能量守恒的意义  1.能的转化与守恒是分析解决问题的一个极为重要的方法,它比机械能守恒定律更普遍。例如物体在空中下落受到阻力时,物体的机械能不守恒,但包括内能在内的总能量守恒。  2.能量守恒定律是19世纪自然科学中三大发现之一,也庄重宣告了另一类永动机幻想的彻底破灭。  3.能量守恒定律是认识自然、改造自然的有力武器,这个定律将广泛的自然科学技术领域联系起来。   第一类永动机(不可能制成)  不消耗任何能量却能源源不断地对外做功的机器。  其不可能存在,因为违背的能量守恒定律 [编辑本段]热力学第二定律  热力学第二定律有几种表述方式:      克劳修斯表述   热量可以自发地从较热的物体传递到较冷的物体,但不可能自发地从较冷的物体传递到较热的物;    开尔文-普朗克表述   不可能从单一热源吸取热量,并将这热量变为功,而不产生其他影响。    熵表述   随时间进行,一个孤立体系中的熵总是不会减少。    关系  热力学第二定律的两种表述(前2种)看上去似乎没什么关系,然而实际上他们是等效的,即由其中一个,可以推导出另一个。   意义  热力学第二定律的每一种表述,揭示了大量分子参与的宏观过程的方向性,使人们认识到自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性。   微观意义  一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行。  第二类永动机(不可能制成)  只从单一热源吸收热量,使之完全变为有用的功而不引起其他变化的热机。  ∵第二类永动机效率为100%,虽然它不违法能量守恒定律,但大量事实证明,在任何情况下,热机都不可能只有一个热源,热机要不断地把吸取的热量变成有用的功,就不可避免地将一部分热量传给低温物体,因此效率不会达到100%。第二类永动机违法了热力学第二定律。 [编辑本段]热力学第三定律  热力学第三定律通常表述为绝对零度时,所有纯物质的完美晶体的熵值为零。 或者绝对零度(T=0K)不可达到。  R.H.否勒和E.A.古根海姆还提出热力学第三定律的另一种表述形式:任何系统都不能通过有限的步骤使自身温度降低到0k,称为0K不能达到原理。 [编辑本段]另外   热力学第零定律  热力学第零定律:如果两个热力学系统中的每一个都与第三个热力学系统处于热平衡,那么它们也必定处于热平衡 。
热力学三大定律的本质 一、热力学第一定律的本质 在组成不变的封闭体系中,若发生了一个微小的可逆变化,则根据热力学第一定律,体系内能的变化为dU = δQ + δW 由统计热力学原理可知,独立粒子体系的内能为U = ∑ni∈i,当封闭体系经历了一个可逆变化后,内能的变化为 (6-74)上式右边的第一项∑∈idnI表示能级固定时,由于能级分布数发生改变所引起的内能变化值,第二项∑nid∈I则表示能级分布数固定时,由于能级改变所引起的内能增量。从经典力学原理可知,对于组成不变的封闭体系,内能的改变只能是体系与环境之间通过热和功的交换来体现。二、热力学第二定律的本质 由熵的热力学定义式及式(6-78),得 (6-79)上式就是热力学第二定律的表达式,它表明可逆过程的熵变与能级分布数的改变有关。而能级分布数的改变以为意味着体系的微观状态数发生了改变。熵变是与体系微观状态数或热力学几率Ω的变化相联系的。有公式:S = kln Ω+ C (6-83)式中C是积分常数。若Ω=1时,S=0,则上式变成S = klnΩ此即Boltzmann定理的数学表达式。由式可见,熵是体系微观状态数的一种量度。微观状态数Ω较少的状态对应于较有序的状态,反之,Ω值大的状态对应于较无序的状态。因此,微观状态数Ω的大小反映了体系有序程度的大小,亦即熵是体系有序程度或混乱程度的量度。当Ω=1时,只有一个微观状态,体系最为有序,混乱程度为零,熵值为零。基于以上讨论,我们可以作如下表述:在孤立体系中,自发变化的方向总是从较有序的状态向较无序的状态变化,即从微观状态数少的状态向微观状态数多的状态变化,从熵值小的状态向熵值大的状态变化,这就是热力学第二定律的本质。三、热力学第三定律的本质 当T→0时,所有粒子都处于基态能级,此时Ω0=1,即把所有粒子放在一个能级上只有一个放法,体系只有一个微观状态,因此从玻兹曼定理,即式(6-25)可以得出结论:在0K时物质的熵值为零,即S0 = klnΩ0 = kln1 = 0 上式可以看作是热力学第三定律的统计表达式,这与热力学第三定律的表述“在0K时任何纯物质的完美晶体的熵值为零”的结论是一致的。

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