Принцип недостижимости абсолютного нуля температур

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]

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]

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]

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]

Недостижимость абсолютного нуля вытекает и из принципа максимальной работы , так как всякий процесс при Т->-0 экзотер-мичен следовательно, понижение температуры до Т= О неосуществимо. [c.453]

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]

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

Тогда как абсолютные значения энтальпии в силу рассмотренных выше причин определить невозможно, вычисление абсолютных значений энтропии представляет собой вполне выполнимую задачу. Если при абсолютном нуле (О К) движение всех атомов прекращается, то при этой температуре все идеальные кристаллические вещества должны иметь нулевую энтропию. Один из принципов термодинамики заключается в том, что абсолютный нуль недостижим (хотя температуры, отстоящие всего лишь на 2-10 К от абсолютного нуля, были достигнуты). Недостижимость абсолютного нуля видна уже из того, что не существует холодильника, имеющего еще более низкую температуру, к которому могли бы перейти последние малые количества тепловой энергии. Принцип равенства нулю энтропии идеального кристаллического вещества при абсолютном нуле, который ьпервые был предложен Нернстом, иногда называют третьим законом термодинамики. В четком виде третий закон сформулировали Г. Льюис и М. Рэндалл [c.101]

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]

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

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]

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]

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]

Абсолютная температура 1 —17 А6СШ1ЮТНЫЙ геологический возраст — см. Возраст геологический абсолютный Абсолютный нуль, принцип недостижимости 5—250 Абсолютных скоростей реакций теория — см. Переходного состояния метод Абсорбенты 1 — 19 Абсорбционная спектроскопия 1 — 18 Абсорбция 1 — 19 [c.551]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология