Вечный двигатель третьего рода

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]

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]

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]

Для доказательства невозможности вечного двигателя третьего рода можно обратиться к уравнению t) = (Qj — == (T l — [c.453]

Первый закон термодинамики здесь выполняется, так как при равенстве площадей обоих циклов Q/—Qi = Qs —Q2 и избыточная теплота, отданная горячему телу, окажется взятой от более холодного тела. Но все же результат представляется невероятным с точки зрения экспериментальной технической физики. Действительно, подобный результат означал бы, что избыток теплоты Q/—Qi при более высокой температуре можно использовать в третьей машине и в результате работы трех машин получить работу, отбирая теплоту от тела с наиболее низкой температурой. Такую машину называют вечным двигателем второго рода. [c.45]

Все три закона термодинамики иногда формулируют как постулаты о невозможности создания вечного двигателя первого, второго и третьего рода. Вечный двигатель первого рода — это двигатель, который совершает работу, не потребляя энергии, что противоречит первому закону термодинамики. Вечный двигатель второго рода — двигатель, который превращает всю теплоту в работу, т.е. наруша- [c.41]

Заключение о недостижимости абсолютного нуля привело Нернста к окончательной формулировке третьего начала термодинамики никаким конечным процессом нельзя охладить тело до абсолютного нуля. Отсюда и вывод о невозможности перпетуум мобиле III рода, т. е. вечного двигателя с температурой холодильника, равной нулю. [c.190]

В основе термодинамики лежат три обобщения, или принципа первый принцип термодинамики является законом сохранения энергии второй ее принцип характеризует направление всех естественных, самопроизвольно протекающих процессов менее общий третий принцип позволяет определить абсолютное значение одного из фундаментальных свойств вещества — его энтропии (см. 11.3). Эти принципы, или законы, являющиеся обобщением огромного опытного материала, могут быть выражены по-разному часто их формулируют в виде утверждения о невозможности осуществления Perpetuum mobile — вечного двигателя первого рода, в котором производимая машиной работа превышала бы количество подведенной теплоты вечного двигателя второго рода, в котором работа производилась бы за счет одного источника теплоты, и вечного двигателя третьего рода, в котором работа производилась бы за счет охлаждения источника энергии до абсолютного нуля температуры. [c.78]

Третья формулировка второго начала термодинамики нсеозможно построить такую периодически действующую машину (вечный двигатель второго рода), все действия которой сводились бы к производству работы за счет соответствующего охлаждения теплового источника. [c.84]