- •Тема 5 второй закон термодинамики
- •Вопрос 1.
- •Энтропия. Сущность и формулировки второго закона термодинамики. Объединенное уравнение первого и второго законов термодинамики.
- •Вопрос 2. Тепловой двигатель. Термический кпд цикла.
- •Вопрос 3. Прямой цикл Карно
- •Вопрос 4. Обратный цикл Карно
- •Вопрос 5. Максимальная работа (работоспособность, эксергия) системы. Анергия.
- •Вопрос 6. Теорема Нернста.
- •Литература
- •Эксергия и анергия д.Т.Н., проф., Эткин в. А.
- •Эксергия
- •[Править] Формулировка
- •[Править] Следствия [править] Недостижимость абсолютного нуля температур
- •[Править] Поведение термодинамических коэффициентов
- •[Править] Нарушения третьего начала термодинамики в моделях
[Править] Следствия [править] Недостижимость абсолютного нуля температур
Из третьего начала термодинамики следует, что абсолютного нуля температуры нельзя достичь ни в каком конечном процессе, связанном с изменением энтропии, к нему можно лишь асимптотически приближаться, поэтому третье начало термодинамики иногда формулируют как принцип недостижимости абсолютного нуля температуры.
[Править] Поведение термодинамических коэффициентов
Из третьего начала термодинамики вытекает ряд термодинамических следствий: при должны стремиться к нулю теплоёмкости при постоянном давлении и при постоянном объёме, коэффициенты теплового расширения и некоторые аналогичные величины. Справедливость третьего начала термодинамики одно время подвергалась сомнению, но позже было выяснено, что все кажущиеся противоречия (ненулевое значение энтропии у ряда веществ при T = 0) связаны с метастабильными состояниями вещества, которые нельзя считать термодинамически равновесными.
[Править] Нарушения третьего начала термодинамики в моделях
Третье начало термодинамики часто нарушается в модельных системах. Так, при энтропия классического идеального газа стремится к минус бесконечности. Это говорит о том, что при низких температурах уравнение Менделеева — Клапейрона неадекватно описывает поведение реальных газов.
Таким образом, третье начало термодинамики указывает на недостаточность классической механики и статистики и является макроскопическим проявлением квантовых свойств реальных систем.
В квантовой механике, тем не менее, в модельных системах третье начало также может нарушаться. Таковы все случаи, когда применяется распределение Гиббса и основное состояние является вырожденным.
Несоблюдение третьего начала в модели, однако, не исключает того, что в каком-то диапазоне изменения физических величин эта модель может быть вполне адекватна.