Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Принцип недостижимости абсолютного нуля

    Можно показать, что при очень низких температурах не только энтропия и теплоемкость твердого тела стремятся к нулю и перестают зависеть от температуры, но и многие другие свойства твердых тел (объем тела, давление насыщенного пара и др.) изменяются с температурой так, что их производные по температуре стремятся к нулю. Этим объясняется принцип недостижимости абсолютного нуля, согласно которому никакие процессы не могут снизить температуру тела до абсолютного нуля. Таким образом, температура, равная [c.97]


    Третье начало термодинамики (теорема В. Нернста [12] с учетом постулата М. Планка [13]) утверждает, что в изолированной системе при Т О К энтропия стремится к некоторой постоянной величине 3 8 , не зависящей от характера воздействия на систему. В частности, если при Т = ОК система находится в устойчивом равновесии, то 8 = 0. Это означает, что при абсолютном нуле теплоемкость системы Су = О, откуда следует, что невозможно осуществить такой процесс, в результате которого система достигнет абсолютного нуля, хотя к этому значению можно приблизиться сколь угодно близко. Поэтому третье начало известно как принцип недостижимости абсолютного нуля температур. [c.26]

    Следует подчеркнуть, что принцип недостижимости абсолютного нуля температуры является следствием третьего начала термодинамики. Это нетрудно понять, если рассмотреть принцип действия одного из наиболее важных в практическом отношении методов достижения сверхнизких температур — метода адиабатического размагничивания. [c.53]

    Принцип недостижимости абсолютного нуля. Важнейшим следствием третьего начала термодинамики является недостижимость абсолютного нуля. Принцип недостижимости абсолютного нуля был сформулирован Нернстом в 1912 г. Попытаемся воспроизвести ход рассуждений Нернста. Проведем цикл Карно в интервале между, скажем, комнатной и более низкой температурой. При этих условиях можно получить некоторое количество работы, но так как для нашей цели необходимо отбирать теплоту от источника теплоты с более низкой температурой, то цикл непригоден для производства работы. Однако если мы можем достигнуть абсолютного нуля и использовать его как наинизшую температуру цикла, то тогда согласно второму началу источник теплоты с этой температурой совсем не получит теплоты. Мы имеем, таким образом, систему, которая получает теплоту при более высокой температуре и превращает все количество теплоты в работу. Но тогда подобная машина окажется вечным двигателем второго рода. Чтобы избежать этого следствия, Нернст постулировал невозможность достижения абсолютного нуля. Нернст полагал, что доказал эту теорему на основании исчезновения теплоемкостей при абсолютном нуле и второго начала. [c.189]

    Принцип недостижимости абсолютного нуля приводит к выводу о невозможности дать абсолютное экспериментальное под- [c.14]

    Формулируя принцип недостижимости абсолютного нуля, часто исходят, как и для первого и второго начал термодинамики, из невозможности вечного двигателя (третьего рода) нельзя построить машину, которая работала бы за счет охлаждения тела до абсолютного нуля. [c.426]


    С тепловой теоремой тесно связан принцип недостижимости абсолютного нуля температуры, называемый иначе третьим законом термодинамики. Так как теплоемкость всех веществ при приближении к абсолютному нулю становится бесконечно малой, то невозможно с помощью конечного числа операций понизить температуру до абсолютного нуля. Напомним, что в настоящее время уже достигнута температура ниже 0,00001 К (см. примечание на с. 111). [c.273]

    Проверка уравнений (38.30) и (38.32) составляет собственную эмпирическую основу принципа недостижимости абсолютного нуля. В этой связи уравнение (38.32) имеет гораздо большее значение, так как оно относится к адиабатическому размагничиванию, которое было упомянуто в 12 и которое представляет собой единственный известный способ получения очень низких температур. Теоретический анализ молекулярного механизма, на котором здесь нет возможности остановиться, приводит также к результату, показывающему, что этим путем нельзя достигнуть абсолютного нуля. [c.191]

    Принцип недостижимости абсолютного нуля, с одной стороны, исходит из теплового закона Нернста, так как для каждого простого вещества в конденсированном состоянии он требует существования нулевой энтропии, независимой от рабочих координат. С другой стороны, он не перекрывает область применимости теплового закона Нернста, так как последний можно вывести для фазовых переходов только при ограничивающих условиях. Следствие, вытекающее из теплового закона Нернста, что нулевая энтропия не зависит от кристаллической модификации, не может быть поэтому получено в общем виде из принципа недостижимости абсолютного нуля. Таким образом этот принцип нельзя отождествлять с тепловым законом Нернста, а нужно рассматривать как самостоятельный эмпирический закон. [c.192]

    Эту трудность можно преодолеть, привлекая тепловой закон Нернста. Этим объясняется его чрезвычайно большое значение для термодинамики. Из (38.17) и принципа недостижимости абсолютного нуля следует в сочетании с нормировкой (38.39) формулировка, данная впервые Планком. [c.194]

    Никакие процессы не могут снизить температуру до абсолютного нуля — принцип недостижимости абсолютного нуля. [c.145]

    Из уравнения (XV, 3) следует, что принцип недостижимости абсолютного нуля температуры соблюдается и в релятивистской термодинамике. Температура Т могла бы стать равной нулю только в том случае, если бы скорость термодинамической системы по отношению к наблюдателю равнялась скорости света, что исключено. [c.417]

    Заметим, что по мере понижения температуры тел время их релаксации возрастает, причем тем сильнее, чем ближе их температура к абсолютному нулю. Поэтому в результате равновесного охлаждения тела можно сколь угодно близко приблизиться к абсолютному нулю температуры, но достичь его таким путем невозмол но. Это положение известно под названием принципа недостижимости абсолютного нуля температуры. [c.53]

    Другим важным следствием Т. з. т. является обращение в нуль теплоемкости всех веществ при Г = О, что хорошо подтверждается опытными данными. Важным в принципиальном отношении следствием Т. 3. т. является т. н. принцип недостижимости абсолютного нуля, согласно к-рому нельзя достичь темп-ры, равной абс. нулю, при помощи произвольной конечной последовательности термодинамич. процессов. Недостижимость абс. нуля не противоречит принципиальной возможности достижения температур, отличающихся от абс. нуля меньше любой заданной конечной величины. В настоящее время достигнута температура ниже [c.125]

    Принцип недостижимости абсолютного нуля [c.405]

    Статья — 0 принципе недостижимости абсолютного нуля, 1Ь. [c.412]

    Третий закон термодинамини. Этот закон часто называют тепловой теоремой, с которой связан принцип недостижимости абсолютного нуля температуры. Он может быть сформулирован так. [c.150]

    Из уравнения (XV, 3) следует, что принцип недостижимости абсолютного нуля температуры соблюдается и в релятивистской термодинамике. Температура Т могла бы стать равной нулю только в том случае, если бы скорость термодинамической системы по [c.416]

    P. Хаазе, О принципе недостижимости абсолютного нуля, П [c.414]

    Можно показать, что при очень низких температурах не только энтропия и теплоемкость твердого тела стремятся к нулю и перестают зависеть от температуры, но и многие другие свойства твердых тел (объем тела, давление насыщенного пара и др.) изменяются с температурой так, что их производные по температуре стремятся к нулю. Этим объясняется принцип недостижимости абсолютного нуля, согласно которому никакие процессы не могут снизить температуру тела до абсолютного нуля. Таким образом, температура, равная абсолютному нулю, в принципе недостижима, хотя наиболее низкая температура, которая достигнута экспериментально, весьма близка к абсолютному нулю и с развитием техники эксперимента может быть снижена еще больше. [c.93]

    Постоянство энтропии при абсолютном нуле означает, что изотермный процесс вблизи абсолютного нуля является в то же время адиабатным. Так как все процессы с теплообменом сопровождаются изменением энтропии то, следовательно, вблизи абсолютного нуля система не обменивается теплотой. Поэтому третий закон часто формулируется, как принцип недостижимости абсолютного нуля, а иногда как принцип невозможности вечного двигателя третьего рода, т. е. невозможности создания машины, с помощью которой можно было бы охладить тело до абсолютного нуля. В связи с недостижимостью абсолютного нуля, используя выражение для к. п. д. цикла Карно (58), можно подчеркнуть, что к. п. д. тепловых машин всегда меньше единицы. [c.185]


    Принцип недостижимости абсолютного нуля формулируется следящим образом невозможно с помощью любой, как угодно идеализированной процедуры за конечное число операций охладить любую систему до -ьО К ит нагреть любую систему до -ОК. [c.145]

    Принцип недостижимости абсолютного нуля был выведен Нернс-том из второго закона термодинамики при использовании кругового процесса. Этот вывод был раскритикован Эйнштейном. Разногласия по этим вопросам (которые здесь нельзя проследить) продолжаются до сих пор. Наиболее правильно, хотя и очень абстрактно, суть проблемы сформулирована в аксиоматике Ланд-сберга [Rev. Mod. Phys, 28, 363 (1956)]. По этой аксиоматике при обсуждении принципа недостижимости абсолютного нуля речь идет о положении краевой точки открытого множества точек, что в общем виде должно быть математически особо сформулировано. Справедливость вывода Нернста зависит от этой формулировки, которая, во всяком случае, представляет собой дополнительный постулат. [c.188]

    Одним из интересных теоретических следствий теоремы Нернста является принцип недостижимости абсолютного нуля. Для понимания рассуждений, ведущих к этому выводу, рассмотрим цикл Карно, причем допустим, что температура холодильника равна абсолютному нулю. Суммируем все изменения энтропии по отдельным процессам, из которых слагается цикл. Первый процесс — изотермическое расширение — соответствует изменению энтропии, равному QllTl, второй и четвертый процессы адиабатические, и поэтому изменение энтропии в них равно нулю. Третий процесс цикла есть процесс, протекающий при абсолютном нуле (при температуре газа, бесконечно мало отличающейся от нуля), и по теореме Нернста в нем также изменение энтропии равно нулю. В итоге получаем, что все члены суммы 4 5 + Д 5 + Ад5 + 4 5, кроме первого (А15== = равны нулю. Но и сама сумма равна нулю, так как мы [c.159]


Смотреть страницы где упоминается термин Принцип недостижимости абсолютного нуля: [c.192]    [c.8]    [c.13]    [c.209]    [c.409]    [c.414]   
Смотреть главы в:

Понятия и основы термодинамики -> Принцип недостижимости абсолютного нуля




ПОИСК





Смотрите так же термины и статьи:

Абсолютный нуль

Абсолютный нуль гемпер принцип недостижимости

Принцип недостижимости абсолютного нуля температур



© 2024 chem21.info Реклама на сайте