Трэці закон тэрмадынамікі

**Трэці пачатак тэрмадынамікі, трэці закон тэрмадынамікі, тэарэма Нэрнста** — фізычны прынцып, які вызначае паводзіны энтрапіі сыстэмы пры набліжэньні тэмпэратуры да абсалютнага нуля. Зьяўляецца адным з пастулятаў тэрмадынамікі.

Фармулёўка: *«прырашчэньне энтрапіі пры абсалютным нулі тэмпэратуры імкнецца да канцавога ліміту, які не залежыць ад таго, у якім раўнаважным стане знаходзіцца сыстэма»*.

: \lim\limits_{T \to \, 0\, K} \left[S(T,x_2) - S(T,x_1) \right] = 0

або

: \lim\limits_{T \to \, 0\, K} \left( \frac{\partial S}{\partial x} \right)_T = 0,

дзе x — любы тэрмадынамічны парамэтар.

## Мінуўшчына
Першы і другі пачаткі тэрмадынамікі не дазваляюць вызначыць значэньне энтрапіі пры звышнізкіх значэньнях тэмпэратуры. На падставе абагульненьня экспэрымэнтальных дасьледваньняў уласьцівасьцяў розных рэчываў быў устаноўлены закон, які ліквідаваў гэты недахоп. Сфармуляваў яго ў 1906 року Вальтэр Нэрнст (1864—1941), гэты закон мае назву трэцяга пачатку тэрмадынамікі, ці тэарэмы Нэрнста. Тэарэму ў сучасны выгляд прывёў у 1911 Макс Плянк (1858—1947).

## Прымяненьне
Тэарэма, базуючыся на квантамэханічных уяўленнях, можа быць выкарыстаная для вызначэньня дакладнай велічыні энтрапіі.

:  S = k_B \ln \, \Omega \ 
Дзе:

*  S  — энтрапія сыстэмы [Дж/К],

*  k_B  — сталая Больцмана,

*  \Omega \  — колькасць мікрастанаў сыстэмы.

У клясычнай тэрмадынаміцы тэарэма Нэрнста мае абмежаваны ўжытак, бо, у асноўным, пры разьліках разглядаецца толькі адноснае зьмяненьне энтрапіі.

## Высновы

### Недасягальнасьць абсалютнага нуля тэмпэратуры

Недасягальнасьць абсалютнага нуля тэмпературы (**-273,15 °C <sup>0</sup>**) можна растлумачыць:

1) У межах клясычнай тэрмадынамікі:

Пры абсалютным нулі тэмпэратуры энтрапія сыстэмы будзе роўная нулю:

:  S = k_B\ln (1)\ = 0 

Між іншым, гэта азначае магчымасьць стварэньня вечнага рухавіку другога роду з каэфіцыентам карыснага дзеяньня ў 100 адсоткаў:
: \eta = 1- \frac{T_2}{T_1} = 1

што супярэчыць другому закону тэрмадынамікі.

2) Магчыма сфармуляваць прычыну недасягальнасьці абсалютнага нуля тэмпэратуры некалькі інакш:

Калі сыстэма ахалоджваецца мэтадам паўтарэньня цыклю адыябатчнага пашырэньня (памяньшаецца тэмпэратура) і ізатэрмічнага сьцісканьня (памяньшаецца энтрапія), то пры набліжэньні значэньня  T да нуля энтрапія прымае значэньне нуля і больш ня зьмяняецца.

Гэта значыць, што пры канцавой колькасьці паўтарэньня цыкляў можна толькі асымптатычна (чым бліжэй да бясконцасьці, тым дакладней) набліжацца да стану з T = 0.

Часьцяком трэці пачатак тэрмадынамікі таксама мае фармулёўку, якая вынікае з гэтах двух пунктаў:

: «*<big>Абсалютны нуль тэмпэратуры недасягальны</big>*»

### Паводзіны іншых фізычных велічыняў
Пры T\to 0 будуць таксама імкнуцца да нуля такія велічыні, як:

* \beta  — каэфіцыэнт цеплавога пашырэньня [K −1],

*  c_P   — ізабарная цеплаёмістасьць [Дж/(кг·К)],

*  c_V  — ізахорная цеплаёмістасьць [Дж/(кг·К)].

## Глядзіце таксама
* Абсалютны нуль тэмпэратуры
* Энтрапія

## Літаратура
* Базаров И. П. Термодинамика — Москва: Высшая школа,1991, 376 с.
* Жилко В. В., Лавриненко А. В., Маркович Л. Г. Физика — Минск: Народная асвета, 2002, 382 с.

## Вонкавыя спасылкі
* Трэці пачатак тэрмадынамікі, Вялікая Савецкая Энцыклапедыя

Катэгорыя:Тэрмадынаміка
Катэгорыя:Статыстычная фізыка