القانون الثالث للثرموديناميك

من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة
اذهب إلى: تصفح، ‏ ابحث

تمت صياغة هذا القانون القانون الثالث للترموديناميك من العالم الفزيائي فالتر هيرمان نيرنست عام 1906 وهو قانون معروف باسمه.[1][2][3] وهو يعادل النص القائل باستحالة الوصول إلى درجة الصفر المطلق.

لا يمكن تبريد نظام إلى درجة الصفر المطلق.

عند الاقتراب من درجة الصفر المطلق () تصبح الانتروبية S لا تعتمد على الإحداثيات الأخرى للديناميكا الحرارية. حيث تصل الانتروبية S إلى قيمة ثابتة .

ويمكن كتابة الانتروبية الثابتة عند درجة الصفر المطلق على الصورة :

حيث:

ثابت بولتزمان

عدد الحالات الممكنة للحالة الأرضية.

فعلى سبيل المثال، بالنسبة إلى بلورة ذات عدد n من الذرات، حيث يمكن للذرات فيها أن تتخذ وضعين اثنين للعزم المغزلي spin في الحالة الأرضية ويكون:

وبالنسبة إلى جميع التفاعلات الكيميائية الطبيعية التي تصبح فيها المواد الداخلة في التفاعل بلورات مثالية عند درجة الصفر المطلق تتصف بالمعادلة :

ولا يوجد للمادة الصلبة عند الصفر المطلق سوى حالة واحدة :

ويمكن اثبات تلك العلاقات بطرق الإحصاء الكمومي.

نص آخر للقانون الثالث[عدل]

"عندما يقترب نظام من درجة حرارة الصفر المطلق, تتوقف جميع العمليات وتقترب أنتروبية النظام من أقل قيمة ممكنة"

وضع هذا القانون فالتر هيرمان نيرنست في بداية القرن العشرين

مراجع[عدل]

  1. ^ Reynolds and Perkins (1977). Engineering Thermodynamics. McGraw Hill. صفحة 438. ISBN 0-07-052046-1. 
  2. ^ Heidrich، M. (2016). "Bounded energy exchange as an alternative to the third law of thermodynamics". Annals of Physics. 373: 665–681. Bibcode:2016AnPhy.373..665H. doi:10.1016/j.aop.2016.07.031. 
  3. ^ Kozliak، Evguenii؛ Lambert، Frank L. (2008). "Residual Entropy, the Third Law and Latent Heat". Entropy. 10 (3): 274–84. Bibcode:2008Entrp..10..274K. doi:10.3390/e10030274. 

انظر أيضا[عدل]

Nuvola apps edu science.svg
هذه بذرة مقالة عن الكيمياء بحاجة للتوسيع. شارك في تحريرها.