Hukum ketiga termodinamika
Hukum ketiga setara dengan pernyataan bahwa Alasan bahwa "T" = 0 tidak dapat dicapai sesuai dengan hukum ketiga dijelaskan sebagai berikut: Misalkan suhu suatu zat dapat dikurangi dalam proses isentropik dengan mengubah parameter "X" dari "X" menjadi "X". Seseorang dapat memikirkan pengaturan multitahap demagnetisasi nuklir dimana medan magnet dinyalakan dan dimatikan dengan cara yang terkendali.
Jika ada perbedaan entropi pada nol mutlak, "T" = 0 dapat dicapai dalam jumlah langkah yang terbatas. Namun, pada "T" = 0 tidak ada perbedaan entropi sehingga dibutuhkan jumlah langkah yang tak terbatas. Prosesnya diilustrasikan pada Gambar 1.
Deskripsi non-kuantitatif tentang hukum ketiganya yang diberikan oleh Nernst pada awalnya adalah bahwa Analisis kuantitatif modern sebagai berikut.
Misalkan kapasitas kalor sampel di daerah dengan suhu rendah memiliki bentuk hukum daya "C"("T,X")="C"T asimtotik sebagai "T"  0, dan kita ingin menentukan nilai  mana yang sesuai dengan hukum ketiga. Kita memiliki
Berdasarkan pembahasan hukum ketiga (di atasatas), integral ini harus dibatasi sebagai "T"0, yang hanya mungkin jika > 0. Jadi kapasitas panas harus nol pada suhu nol mutlak
jika memiliki bentuk hukum daya. Argumen yang sama menunjukkan bahwa bawahnya tidak dapat dibatasi oleh konstanta positif, bahkan jika kita tanggalkan asumsi hukum daya.
Di sisi lain, kalor jenis molar pada volume konstan untuk gas ideal klasik monatomik, seperti helium pada suhu kamar, dinyatakan sebagai "C"=(3/2)"R" dengan " R " konstanta gas ideal molar. Tapi yang jelas kapasitas panas konstan tidak memuaskan persamaan (12). Artinya, gas dengan kapasitas panas konstan dapat mencapai nol mutlak adalah melanggar hukum ketiga termodinamika. Kita dapat memverifikasi ini secara lebih mendasar dengan mengganti "C" pada persamaan (4), menghasilkan
Konflik tersebut diselesaikan sebagai berikut: Pada suhu tertentu sifat kuantum materi mulai mendominasi perilaku. Partikel Fermi mengikuti statistik Fermi-Dirac dan partikel Bose mengikuti statistik Bose-Einstein. Dalam kedua kasus, kapasitas kalor pada suhu rendah tidak lagi tak bergantung pada suhu, meski untuk gas ideal. Untuk gas Fermi
Kalor jenis yang diberikan oleh persamaan (14) dan (16) keduanya memenuhi persamaan (12). Memang, mereka adalah hukum daya dengan masing-masing =1 dan =3/2.
Satu-satunya cairan mendekati nol mutlak adalah 3He dan 4He. Panas penguapannya memiliki nilai pembatas yang diberikan oleh
dengan "L" dan "C" konstan. Jika kita bayangkan suatu wadah, sebagian diisi dengan cairan dan sebagian gas, entropi campuran gas-cair tersebut adalah dengan "S"(T) adalah entropi cairan dan "x" adalah fraksi gas. Jelas perubahan entropi selama transisi gas-cair ("x" dari 0 ke 1) menyimpang dalam batas "T"0. Ini melanggar persamaan (8). Alam memecahkan paradoks
ini sebagai berikut: pada suhu di bawah sekitar 50 mK, tekanan uap sangat rendah sehingga kerapatan gas lebih rendah daripada vakum terbaik di alam semesta. Dengan kata lain: di bawah 50 mK tidak ada gas di atas cairan.
Kurva peleburan 3He dan 4He keduanya meluas sampai nol mutlak pada tekanan terbatas. Pada tekanan peleburan, cairan dan padatan berada dalam kesetimbangan. Hukum ketiga menuntut agar entropi padatan dan cairan sama pada "T"=0. Akibatnya, panas laten peleburan adalah nol dan kemiringan kurva peleburan diekstrapolasikan ke nol sebagai hasil dari persamaan Clausius-Clapeyron.