8热力学第三定律.

热力学三大定律内容如何解读热力学三个定律
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1热力学三大定律的内容有哪些通常表述为绝对零度时，所有纯物质的完美晶体的熵值为零。

是否存在降低温度的极限？1702年，法国物理学家阿蒙顿已经提到了“绝对零度”的概念。

他从空气受热时体积和压强都随温度的增加而增加设想在某个温度下空气的压力将等于零。

根据他的计算，这个温度即后来提出的摄氏温标约为-239°C，后来，兰伯特更精确地重复了阿蒙顿实验，计算出这个温度为-270.3°C。

他说，在这个“绝对的冷”的情况下，空气将紧密地挤在一起。

他们的这个看法没有得到人们的重视。

直到盖-吕萨克定律提出之后，存在绝对零度的思想才得到物理学界的普遍承认。

1848年，英国物理学家汤姆逊在确立热力温标时，重新提出了绝对零度是温度的下限的。

1906年，德国物理学家能斯特在研究低温条件下物质的变化时，把热力学的原理应用到低温现象和化学反应过程中，发现了一个新的规律，这个规律被表述为：“当绝对温度赵于零时，凝聚系(固体和液体）的熵（即热量被温度除的商）在等温过程中的改变趋于零。

”德国着名物理学家普朗克把这一定律改述为：“当绝对温度趋于零时，固体和液体的熵也趋于零。

”这就消除了熵常数取值的任意性。

1912年，能斯特又这一规律表为绝对零度不可能达到原理：“不可能使一个物体冷却到绝对温度的零度。

”这就是热力学第三定律。

在统计物理学上，热力学第三定律反映了微观运动的量子化。

在实际意义。

热力学中的四大定律与应用热力学是研究热能和物质转移的科学，是物理学中的一个重要分支。

在热力学中，有四大定律，它们是热力学理论体系的基础，是研究物质在热力学过程中的基本规律。

这四大定律不仅在科学研究中有着广泛的应用，同时也对我们的生活产生着重要影响。

第一定律：能量守恒定律热力学第一定律也称能量守恒定律，它是热力学的基本定律之一。

该定律表明，在一个系统内，能量不会被创建，也不会被破坏，只会从一种形式转换为另一种形式。

换句话说，系统内的能量总量是不变的。

该定律的应用比较广泛，例如在能源的利用和管理上，我们常常需要设计一些能量转换装置，如汽车引擎、火力发电厂、核电站等。

在设计这些设备时，必须保证能量输入等于输出，以符合热力学第一定律的要求。

第二定律：熵增定律热力学第二定律也称熵增定律，它是热力学的重要定律之一。

该定律排除了一切永动机和技术上不可行的热能转换过程。

它规定了热量只能从高温向低温流动。

热流只能由低温物体吸收高温物体的热量，随后再向低温物体散发热量。

因此，热能转换过程中总是会有些热量被浪费掉。

应用方面，热力学第二定律对我们的生活也产生了重要的影响。

例如，在节能环保方面，我们需要像冰箱、空调等家电的设计上增加密封措施和制冷技术的改进，以提高能源利用效率、减少能源的浪费。

第三定律：绝对零度定律热力学第三定律也称绝对零度定律，它是热力学的一个基本定律，规定在绝对零度时，正常的物质将处于绝对静止状态。

根据热力学第三定律，即使是最彻底的制冷，也不能将物体降到绝对零度。

因此，在物理制冷技术方面，我们需要通过其他技术手段来实现低温条件下的物理实验或应用。

例如，在超导材料的应用中，超导材料需要在低于一定的温度下才能实现零电阻。

因此，在超导材料的制备和应用方面，我们需要采用更加先进的低温制冷技术。

第四定律：热力学基本关系式热力学第四定律是一种调和行为，在热学中通常被称为热力学基本关系式。

该定律在热力学的数学表述中提供了一个统一的基础，以便于我们理解和应用热力学基础理论。

热力学的第三定律的基本概念及实际应用热力学的第三定律：基本概念及实际应用1. 基本概念热力学第三定律是热力学基本定律之一，它揭示了在接近绝对零度时，系统熵的变化规律。

这一定律由德国物理学家恩斯特·韦伯和马克斯·普朗克在1923年提出，后来被广泛接受和证实。

1.1 熵的定义要理解热力学第三定律，首先需要明确熵的概念。

熵是热力学系统中的一种度量，表示系统混乱程度的物理量。

在宏观上看，熵可以理解为系统中的能量分布均匀程度。

一个系统的熵越大，其能量分布越均匀，系统越趋向于热力学平衡。

1.2 绝对零度的概念绝对零度是热力学温标（开尔文温标）的最低温度，对应于0K。

在绝对零度时，理论上系统中的分子和原子的运动将停止，系统达到最低的能量状态。

1.3 第三定律的内容热力学第三定律指出，在温度接近绝对零度时，系统的熵接近一个常数。

换句话说，系统熵的变化趋于停止。

这表明，无论系统如何接近绝对零度，其熵值都不会降低到零。

换句话说，绝对零度是不可达到的。

2. 实际应用热力学第三定律在许多实际领域中具有重要意义，以下是一些主要应用：2.1 制冷技术热力学第三定律在制冷技术中起着关键作用。

根据第三定律，制冷剂在接近绝对零度时，其制冷能力会减弱。

因此，在设计和使用制冷系统时，需要考虑到这一限制。

2.2 低温物理在低温物理领域，热力学第三定律对于理解和研究物质在接近绝对零度时的性质具有重要意义。

例如，超导体在超低温下表现出独特的电磁性质，这些性质与热力学第三定律密切相关。

2.3 信息论热力学第三定律与信息论也有着密切的联系。

熵在信息论中用作信息量的度量，而热力学第三定律揭示了在低温下系统熵的变化规律。

这为信息处理和传输提供了理论基础。

2.4 宇宙学在宇宙学中，热力学第三定律对于理解宇宙的演化和命运具有重要意义。

根据第三定律，宇宙的熵会随时间增加，这有助于解释宇宙从一个高度有序的状态发展到目前这个复杂、混乱的状态。

热力学第三定律——能斯特定理热力学第三定律可表述为：热力学系统的熵在温度趋近于绝对零度时将趋于定值，而对于完整晶体而言，这个定值为零。

它又被称为能斯特定理。

所以这一节，我们从瓦尔特·赫尔曼·能斯特（Walther Hermann Nernst）的故事讲起。

1864年6月25日，能斯特出生于西普鲁士的布里森（现属波兰）。

他父亲是一名乡村法官。

他曾分别在苏黎世大学, 柏林大学, 格拉茨大学和维尔茨堡大学学习物理和数学。

于 1887获得其博士学位，1889年，在莱比锡大学完成其博士后研究。

瓦尔特·赫尔曼·能斯特在当时社会上照明使用的是碳丝灯，昏暗而昂贵的，因为它需要将灯泡内抽成真空。

经过一段时间的实验，能斯特发现使用钨当作灯丝，能够使灯泡更亮并且寿命更长，并由此获得了匈牙利的专利，而能斯特也足以称得起“知识就是财富”的典范，他以100万马克的价格出售了这项专利，这真是笔巨大的财富，要知道当时普通民众工资才50马克/月。

1898年，能斯特用他的财富购买了他有生之年拥有的18辆汽车中的第一辆，他在车上装了一个汽缸，增加了早期汽车的动力。

并购买了500多公顷的乡村地产，供他打猎。

优渥的生活条件可以让他安心做点研究啦。

于是在1905年，他提出了他的“新热定理”，也就是热力学第三定律。

他指出，当温度接近绝对零度时，熵接近零，而自由能保持在零度以上。

这是他最值得记住的工作，因为它使化学家能够通过对热量的量测，确定化学反应中的自由能，进而确定反应平衡。

能斯特也因此获得了1920年的诺贝尔化学奖。

化学反应同时能斯特与威廉一世（普鲁士国王，德意志帝国皇帝）交好，其为能斯特争取到了1100万马克的科学进步基金以供其进行研究。

能斯特实验室发现在低温下，物质的比热容下降明显，而且很可能在绝对零度时消失。

而早在1906年爱因斯坦发表的一篇论文中，曾预测了这种低温状态下液体和固体比热容的下降。

热力学三大定律总结热力学第一定律是能量守恒定律。

热力学第二定律有几种表述方式：克劳修斯表述为热量可以自发地从温度高的物体传递到温度低的物体，但不可能自发地从温度低的物体传递到温度高的物体；开尔文-普朗克表述为不可能从单一热源吸取热量，并将这热量完全变为功，而不产生其他影响。

以及熵增表述：孤立系统的熵永不减小。

热力学第三定律通常表述为绝对零度时，所有纯物质的完美晶体的熵值为零，或者绝对零度（T=0）不可达到。

一、第一定律热力学第一定律也就是能量守恒定律。

自从焦耳以无以辩驳的精确实验结果证明机械能、电能、内能之间的转化满足守恒关系之后，人们就认为能量守恒定律是自然界的一个普遍的基本规律。

1、内容一个热力学系统的内能U增量等于外界向它传递的热量Q与外界对它做功A的和。

（如果一个系统与环境孤立，那么它的内能将不会发生变化。

）2、符号规律热力学第一定律的数学表达式也适用于物体对外做功，向外界散热和内能减少的情况，因此在使用：△E=-W+Q时，通常有如下规定：①外界对系统做功，A>0,即W为正值。

②系统对外界做功，A<0,即W为负值。

③系统从外界吸收热量，Q>0，即Q为正值④系统从外界放出热量，Q<0，即Q为负值⑤系统内能增加，△U>0，即△U为正值⑥系统内能减少，△U<0，即△U为负值3、理解从三方面理解（1）如果单纯通过做功来改变物体的内能，内能的变化可以用做功的多少来度量，这时系统内能的增加（或减少)量△U就等于外界对物体（或物体对外界）所做功的数值，即△U=A（2）如果单纯通过热传递来改变物体的内能，内能的变化可以用传递热量的多少来度量，这时系统内能的增加（或减少)量△U就等于外界吸收（或对外界放出）热量Q的数值，即△U=Q（3）在做功和热传递同时存在的过程中，系统内能的变化，则要由做功和所传递的热量共同决定。

在这种情况下，系统内能的增量△U 就等于从外界吸收的热量Q和外界对系统做功A之和。