Třetí termodynamický zákon: Porovnání verzí

← Přejít na předchozí porovnání Přejít na další porovnání →

Smazaný obsah Přidaný obsah

V textu

Verze z 22. 4. 2007, 10:51

Třetí termodynamický zákon (též třetí termodynamická věta) popisuje chování látek v blízkosti absolutní nulové teploty. Tato věta umožňuje určit absolutní hodnotu entropie, což má význam při určování hodnot volné energie, která má vliv na průběh chemických reakcí.

Tento zákon nijak nevyplývá z predchozích termodynamických zákonů, lze jej však odvodit ze statistické fyziky a kvantové mechaniky.

Třetí termodynamický zákon je znám také jako Nernstův teorém.

Formulace zákona

Při zkoumání chování látek v blízkosti absolutní teplotní nuly se zjistilo, že se některé vlastnosti v blízkosti této teploty nemění při změně teploty, a že určité veličiny jsou při velmi nízkých teplotách prakticky nulové. Na základě chování stavových funkcí při nízkých teplotách a vzájemných souvislostí je možné odvodit třetí hlavní větu termodynamiky v matematické formulaci

\lim _{T\to 0}S=0

Tento závěr se také vyjadřuje v tzv. Planckově formulaci.

Při absolutní nulové teplotě je entropie čisté látky pevného nebo kapalného skupenství rovna nule.

Nejsou-li však vlastnosti látek v blízkosti absolutní teplotní nuly závislé na teplotě, pak nelze vnějším působením jejich teplotu dále snižovat. Třetí termodynamickou větu lze tedy vyslovit také takto:

Čistou pevnou látku nelze konečným pochodem ochladit na absolutní nulovou teplotu.

Ačkoli je tato věta formulována pro čistou pevnou či kapalnou látku, lze očekávat, že žádná látka se v blízkosti absolutní nulové teploty nenachází v plynném skupenství.

Při teplotě absolutní nuly klesá k nule i tepelná kapacita látek, přičemž závislost tepelné kapacity na teplotě není lineární.

Podívejte se též na

@@ Řádek 1: / Řádek 1: @@
+'''Třetí termodynamický zákon''' (též '''třetí termodynamická věta''') popisuje chování [[látka|látek]] v blízkosti [[absolutní nula|absolutní nulové teploty]]. Tato věta umožňuje určit absolutní hodnotu [[entropie]], což má význam při určování hodnot [[volná energie|volné energie]], která má vliv na průběh [[chemická reakce|chemických reakcí]].
-'''Třetí termodynamický zákon''' říká, že [[entropie]] systému, jehož teplota se blíží k [[absolutní nula|absolutní nule]], se blíží k minimu. Je to způsobeno faktem, že systém o nulové teplotě existuje v [[základní stav|základním stavu]], takže jeho entropie je určena [[Hamiltonova degenerace|Hamiltonovou degenerací]] základního stavu. Mnoho systémů má jediný základní stav, a proto má nulovou entropii v absolutní nule, neboť <math> \operatorname{ln} (1) = 0</math>.
-Třetí termodynamický zákon je znám i jako '''Nernstův teorém'''.
+Tento zákon nijak nevyplývá z predchozích [[termodynamický zákon|termodynamických zákonů]], lze jej však odvodit ze [[statistická fyzika|statistické fyziky]] a [[kvantová mechanika|kvantové mechaniky]].
+Třetí termodynamický zákon je znám také jako '''Nernstův teorém'''.
+==Formulace zákona==
+Při zkoumání chování látek v blízkosti absolutní teplotní nuly se zjistilo, že se některé vlastnosti v blízkosti této [[teplota|teploty]] nemění při změně teploty, a že určité [[fyzikální veličina|veličiny]] jsou při velmi nízkých teplotách prakticky [[nula|nulové]]. Na základě chování [[stavová funkce|stavových funkcí]] při nízkých teplotách a vzájemných souvislostí je možné odvodit třetí hlavní větu termodynamiky v matematické formulaci
+:<math>\lim_{T\to 0}S=0</math>
+Tento závěr se také vyjadřuje v tzv. ''[[Max Planck|Planckově]] formulaci''.
+:'''Při [[absolutní nula|absolutní nulové teplotě]] je [[entropie]] [[čistá látka|čisté látky]] [[pevné skupenství|pevného]] nebo [[kapalné skupenství|kapalného skupenství]] rovna [[nula|nule]].'''
+Nejsou-li však vlastnosti látek v blízkosti absolutní teplotní nuly závislé na teplotě, pak nelze vnějším působením jejich teplotu dále snižovat. Třetí termodynamickou větu lze tedy vyslovit také takto:
+:'''Čistou pevnou látku nelze konečným pochodem ochladit na absolutní nulovou teplotu.'''
+Ačkoli je tato věta formulována pro čistou pevnou či kapalnou látku, lze očekávat, že žádná látka se v blízkosti absolutní nulové teploty nenachází v [[plyn|plynném skupenství]].
+Při teplotě absolutní nuly klesá k [[nula|nule]] i [[tepelná kapacita]] látek, přičemž závislost tepelné kapacity na [[teplota|teplotě]] není [[lineární funkce|lineární]].
 == Podívejte se též na ==
-* [[Nultý termodynamický zákon]]
+* [[Termodynamický zákon]]
+* [[Entropie]]
-* [[První termodynamický zákon]]
-* [[Druhý termodynamický zákon]]
 [[Kategorie:Termodynamika]]
+[[Kategorie:Fyzikální zákony]]
 [[ca:Tercer Principi de la termodinàmica]]