Trzecia zasada termodynamiki, zasada Nernsta, teoremat cieplny Nernsta może być sformułowana jako postulat: nie można za pomocą skończonej liczby kroków uzyskać temperatury zera bezwzględnego (zero kelwinów), jeżeli za punkt wyjścia obierzemy niezerową temperaturę bezwzględną.
Podstawą takiego zdefiniowania III zasady termodynamiki jest analiza sprawności lodówki. Działa ona na zasadzie odwrotnego cyklu Carnota, a jej sprawność dana jest wzorem:
Jeżeli ciało o określonej temperaturze chcielibyśmy schłodzić do odbierając przy tym skończone ciepło to analizując wzór widzimy, że w takim wypadku czyli Gdybyśmy podstawili równanie nie miałoby sensu matematycznego, co oznacza, że nie da się osiągnąć temperatury zera bezwzględnego w skończonej liczbie kroków, wobec czego czasem spotykany zapis tej zasady jest w myśl tego, co pokazano, błędny.
Inne sformułowanie głosi, że entropia substancji tworzących doskonałe kryształy dąży do 0, gdy temperatura dąży do 0 K:
Mówiąc jaśniej, gdyby udało się schłodzić jakąś substancję do 0 K i gdyby utworzyła ona kryształ doskonały nieposiadający zamrożonych defektów krystalicznych, to jej entropia musiałaby przyjąć wartość 0. Jest to jednak technicznie, a także formalnie, niewykonalne, dlatego definicja trzeciej zasady termodynamiki w formie entropia kryształu doskonałego w temperaturze zera bezwzględnego jest równa 0
nie jest poprawna, choć intuicyjnie akceptowalna.
Zobacz też termodynamika zasady termodynamiki zerowa zasada termodynamiki pierwsza zasada termodynamiki druga zasada termodynamiki czwarta zasada termodynamiki
Przypisy
Linki zewnętrzne What is the Third Law of Thermodynamics? , kanał Royal Institution na YouTube, 19 grudnia 2016 [dostęp 2025-07-02].
Kategoria:Prawa i równania termodynamiki