Недостижимость абсолютного нуля

Принцип недостижимости абсолютного нуля формулируется следующим образом невозможно с помощью любой, как угодно идеализированной процедуры за конечное число операций охладить любую систему до +0 К или нагреть любую систему до —ОК. [c.145]

Нельзя отрицать возможность существования отрицательных абсолютных температур и исходя из третьего начала термодинамики. Действительно, недостижимость абсолютного нуля температуры приводит лишь к невозможности перехода через него от положительных к отрицательным абсолютным температурам, но не исключает возможности существования отрицательных абсолютных температур (наряду с положительными температурами). [c.113]

Различные формулировки третьего закона термодинамики остаются неизменными при отрицательных абсолютных температурах, если под абсолютным нулем температуры понимать О К, как положительной, так и отрицательной температуры. Температуры + 0К и —О К соответствуют совершенно различным физическим состояниям. Для первого система находится в состоянии с наименьшей возможной энергией, а для второго — с наивысшей. Система не может стать холоднее, чем +0К, так как она не может больше отдать энергию. Она не может стать горячее, чем —О К, так как она не может больше поглотить энергию. Принцип недостижимости абсолютного нуля формулируется следующим образом невозможно с помощью любой, как угодно идеализированной процедуры за конечное число операций охладить любую систему + О К или нагреть любую систему до —О К- [c.121]

Утверждение о недостижимости абсолютного нуля не связано со вторым началом термодинамики, из которого вытекает лишь неосуществимость теплового двигателя Карно с температурой теплоприемника, равной абсолютному нулю. [c.109]

Эквивалентной формулировкой является утверждение о недостижимости абсолютного нуля, основанное на том, что при 7->0 изотермический и адиабатный про- [c.255]

Поведение термодинамических систем при температуре стремящейся к абсолютному нулю. Принцип недостижимости абсолютного нуля [c.361]

Принцип недостижимости абсолютного нуля температуры, Изображая энтропийную диаграмму процессов охлаждения методом адиабатного размагничивания до значения температуры Г = 0 К (рис. [c.364]

Нернст, рассматривая круговые процессы, приходит к выводу, что его теорема есть следствие более общего принципа — принципа недостижимости абсолютного нуля. Не существует такого протекающего в конечных измерениях кругового процесса, при котором тело охладилось бы до абсолютного нуля . Этот принцип называется третьим законом термодинамики. [c.231]

Недостижимость абсолютного нуля. [c.41]

Теорему Нернста часто называют принципом недостижимости абсолютного нуля по следующей причине. Представим себе цикл Карно, у которого холодильник имеет температуру Гг = 0. Для такой обратимой мащины полное изменение энтропии в цикле равнялось бы изменению ее на участке изотермического нагревания Т= Ту. [c.41]

Недостижимость абсолютного нуля температуры [c.83]

Эквивалентной формулировкой третьего начала является положение о недостижимости абсолютного нуля температуры. [c.83]

В заключение следует заметить, что вывод о стремлении энтропии к нулю справедлив для равновесных процессов. Для тел в неравновесном состоянии энтропия отлична от нуля и при самых низких температурах. Однако недостижимость абсолютного нуля остается в силе и для этого случая. Последовательная статистическая теория поведения макроскопических систем при Г О встречает некоторые трудности, связанные с тем, что при низких температурах число эффективных степеней свободы становится малым, а поэтому возможны большие флуктуации. Преодоление этих затруднений связывается с дальнейшим развитием квантовой теории твердых и жидких тел. [c.85]

В XX в. была установлена недостижимость абсолютного нуля температуры. Это утверждение, получившее название тепловой теоремы Нерпе т а, имеет еще более узкое и ограниченное значение. [c.7]

Недостижимость абсолютного нуля температуры 7, 90 Неидеальные растворы 192 Ненасыщенный пар 173 Необратимое смешение 128 Необратимые реакции 189 [c.334]

Так 1ка к при 7=0 интеграл в левой части обращается в уль, то, если абсолютный нуль температуры достижим, интеграл, стоящий в правой части, должен быть. равен нулю, что невозможно, поскольку Ср при всякой конечной температуре не равна нулю и положительна. Из этого и вытекает недостижимость абсолютного нуля температуры. [c.58]

Положение могло бы быть иным, если бы не выполнялся третий закон термодинамики и система могла иметь конечную энтропию при абсолютном нуле, но это безусловно не имеет места для систем, находящихся в термодинамическом равновесии, а только такие системы здесь рассматриваются. Таким образом, не видно физических оснований для предупреждения Планка о необходимости исключить мысленные эксперименты, которые используют абсолютный нуль во всяком случае, оно не содержит ничего нового по сравнению с законом недостижимости абсолютного нуля. [c.284]

Следует отметить, что отрицательные температуры достигаются не при прохождении через абсолютный нуль, а при движении от больших значений величины 1/Т (низкая положительная температура) через нуль (бесконечная температура) к низким отрицательным значениям Х/Т. Надо, в частности, подчеркнуть, что для систем с отрицательными температурами также существует закон недостижимости абсолютного нуля (при подходе с другой стороны). Кроме того, положительные и отрицательные температуры не симметричны в том смысле, что комбинация положительной и отрицательной температуры приводит к промежуточным температурам в обычном смысле. Фактически отрицательные температуры в некотором смысле следует считать более горячими , чем бесконечная температура [5]. [c.287]

НЕДОСТИЖИМОСТЬ АБСОЛЮТНОГО НУЛЯ [c.172]

Принцип недостижимости абсолютного нуля температур вытекает как одно из следствий тепловой теоремы Нернста, высказанной им в 1906 г., и является, по современным представлениям, третьим законом термодинамики. Вышеприведенные соображения Ломоносова о наибольшей и последней степени холода высказаны им примерно за 160 лет до Нернста. [c.6]

Из уравнения 0=(7 —То)/Т следует, что при 7 о = 0 коэффициент преобразования 0=1. В этом предельном случае все тепло, сообщенное источником, должно превратиться в механическую работу. Может показаться, что если приемник тепла имеет температуру абсолютного нуля, то принцип исключенного вечного двигателя второго рода должен нарушаться и, следовательно, постулат о недостижимости абсолютного нуля как будто бы вытекает из второго закона термодинамики. Это, однако, неверно. [c.49]

Таким образом, недостижимость абсолютного нуля температуры является следствием третьего начала, описывающего специфические свойства веществ при весьма низких температурах. При приближении Го к О К коэффициент преобразования стремится к единице, однако рассмотрение значения o при Го = 0 лишено смысла, так как при этом значении То трансформация Q— -L исключается цикл не может быть реализован из-за нулевой теплоемкости тел при О К. [c.50]

Попытки показать, что, по крайней мере, некоторые следствия тепловой теоремы Нернста могут быть получены из второго начала, привели к выдвижению принципа недостижимости абсолютного нуля температуры. Нернст, выдвинувший этот принцип, указывает, что если состояния Т = О могут быть достигнуты обратимым адиабатическим путем АВ (см. рис. 6), то последовательность адиабат АВ, ВС, СО могла бы быть использована для уменьшения энтропии системы, что противоречит второму началу. Поэтому, заключает Нернст, из второго начала вытекает принцип недостижимости абсолютного нуля температуры. [c.90]

Это заключение А. Эйнштейн подверг критике, оспаривая возможность осуществления части процесса ВС, отвечающей температуре Т = 0. С точки зрения физики, процесс может считаться определенным и имеющим смысл только, если указан экспериментальный путь его осуществления. Адиабаты и изотермы, вообще говоря, удовлетворяют этому требованию. Например, в случае простой системы, адиабатический процесс осуществляется путем сжатия или расширения системы, заключенной в теплоизолирующую оболочку изотермический процесс осуществляется также путем сжатия или расширения, но система находится в контакте с тепловым резервуаром. Отсутствие экспериментального различия между сжатиями вдоль адиабатических процессов ВА и ВС (процесс ВС одновременно изотермический и адиабатический) делает ветвь ВС лишенной смысла. Действительно, в опыте не могут быть заданы условия, обеспечивающие то, что начиная с точки В, сжатие системы будет вести систему вдоль кривой ВС, а не вдоль ВА. Это второе основание, почему рассуждение, использующее график рис. 6, является ошибочным. Недостижимость абсолютного нуля температуры следует из третьего начала термодинамики. [c.90]

Как видно, абсолютная температура принимает значение Г =0, если скорость движения молекул ш=0, что недостижимо. Впервые на недостижимость абсолютного нуля указал М. В. Ломоносов. [c.7]

Когда техника экспериментов при низких температурах была еще недостаточно развита, существовало мнение, что теплоемкость систем остается постоянной при стремлении температуры к абсолютному Нулю, как это предсказывает классическая кинетическая теория [т. е. л = 0 в разложении (1.50)]. Если бы это действительно было так, 1 0 недостижимость абсолютного нуля следовала бы автоматически [c.39]

Рис. 30. к доказательству недостижимости абсолютного нуля температуры [c.61]

Недостижимость абсолютного нуля температуры 61 Нернста тепловая теорема 59 Нулевое начало термодинамики 20 [c.237]

Исследуя окружающий нас мир и выделяя какое-либо происходящее в нем отдельное явление, мы описываем и характеризуем его с помощью величин, которые называем параметрами или характеристиками изучаемого нами объекта. Экспериментатор фиксирует эти величины с помощью приборов, теоретик, используя соответствующую данному случаю формальную модель системы, обозначает их точные значения соответствующими буквами на бумаге. Повторные измерения какой-либо характеристики системы каждый раз дают несовпадающие результаты, группирующиеся, как правило, около некоторого среднего значения, которое и объявляется окончательным значением данного параметра. Если даже отвлечься от неизбежных приборных ошибок и пренебречь влиянием процесса самого измерения на объект исследования, то все равно вопрос о точности значений определяемых параметров в практическом и теоретическом отношениях достаточно сложен. Прежде всего, разброс в определении параметров системы зависит от внешних помех, обусловленных не зависящими от нас обстоятельствами и процессами, происходящими повсеместно не только на бытовом, но и на глобальном и космическом уровнях. Если свести эти помехи к минимуму, то обнаружится, что статистическая система, достигнув состояния термодинамического равновесия, шумит сама по себе, т.е. ее макроскопические параметры, имея фиксированные средние значения, все время от них отклоняются. Этот собственный, не провоцируемый внешним случайным воздействием шум системы неистребим, его можно прекратить лишь остановив тепловое движение в этих системах, что, как известно, невозможно, т.к. это противоречило бы следствию П1 начала термодинамики о недостижимости абсолютного нуля температуры. [c.20]

Третий закон термодинамики рассматривает поведение термодинамической системы при Т- 0 ). Третий закон термодинамики приводит к недостижимости абсолютного нуля температуры. Для всех тел при абсолютном нуле обращаются в нуль теплоемкости и коэффициенты расширения (П.4.4.Г, 11.7.3.2°, 3°). [c.150]

Строгое доказательство недостижимости абсолютного нуля температуры приводится в термодинамике. [c.48]

Система спинов с такой отрицательной температурой обладает рядом интересных свойств. Постепенное восстапо1 лепие теплового равновесия с решеткой происходит не через 7 = (), а через Т = оэ. В продолжение всего процесса имеет место поток тепла от системы спинов решетке, так что отрицательные температуры следует рассматривать скорое как более высокие, чем бесконечно высокая температура , а не как более пизкпе, чем температура абсолютного нуля . Интересно, что даже в случае отрицательных температур закон недостижимости абсолютного нуля остается в силе. [c.598]

Так как при 7 = О интелрал в левой части обращается в нуль, то если абсолютный нуль температуры достижим, интеграл, стоящий в правой части, должен быть равен нулю, что невозможно, поскольку j, при всякой конечной температуре не равна, нулю и положительна. Из этого и вытекает недостижимость абсолютного нуля температуры. На этом основании третье начало термодинамики часто формулируют следующим образом никакими способами невозможно охладить тело до абсолютного нуля температуры, т. е. абсолютный нуль температуры не достижим. Это, однако, не означает невозможность получения температур, сколь угодно близких к Г=0. ккал/капоА град Заметим, что утверждение [c.94]

Таким образом, недостижимость абсолютного нуля температуры не вытекает из второго закона термодинамики, а является следствием третьего начала, описывающего опецифичееиие свойства веществ при весьма низких температурах. [c.25]

Так как и всегда положительны и, как будет показано ниже, выражают собой численные значения абсолютной температуры, то формула (12,5) справедлива только в том случае, если положить 2 = 0 и взять в формуле знак равенства. Итак, машина, превращающая полностью теплоту,в работу, возможна лишь в том случае, если она обратима и холодильник имеет температуру абсолютного нуля. Такук машину на практике осуществить нельзя вследствие неосуществимости обратимых процессов и недостижимости абсолютного нуля (закон Нернста). [c.67]

Бенневиц показал, что закон Нернста о недостижимости абсолютного нуля не может быть выведен из двух законов термодинамики. Он также показал, что из принципа недостижимости абсолютного нуля не следует тепловая теорема Нернста [c.231]

В разд. 537—539 работы fill Фаулер и Гуггенгейм третьим законом называют недостижимость абсолютного нуля температуры (обсуждавшуюся здесь в разд. 11.5), откуда теорема Нернста получается уже в качестве следствия. [c.406]

Из этой теоремы можно вывести несколько важных следствий, то-первых, никакими способами нельзя достичь абсолютного нуля Температуры (недостижимость абсолютного нуля) и, во-вторых, теплоемкость, коэффициент теплового расширения и некоторые другие аналогичные величины должны стремиться к нулю при температуре, стремяш ейся к нулю. Теорема Нернста — Планка имеет большое значение для изучения химических реакций (см. гл. 4, 15). [c.150]

Наиболее полная попытка феноменологического вывода определяющих соотношений (включая соотношения Стефана-Максвелла для многокомпонентной диффузии) для неидеальных многокомпонентных сплошных сред была предпринята в работе Колесниченко, Тирский, 1976). Определяющие соотношения, полученные в этой работе, по структуре тождественны аналогичным соотношениям, выведенным методами газовой кинетики в широко цитируемой до настоящего времени книге Гиршфельдера, Кертисса и Берда Гиршфельдер и др., 1961). Однако в этой книге приняты весьма неудачные определения коэффициентов многокомпонентной диффузии (как несимметричных по индексам величин) и коэффициентов термодиффузии, не согласующиеся с соотношениями взаимности Онзагера-Казимира в неравновесной термодинамике Де Гроот, Мазур, 1964 Дьярмати, 1974). Этот эмпирически установленный принцип взаимности (который может быть выведен также на основе методов статистической механики), носит фундаментальный характер и может быть назван четвертым законом термодинамики (третий закон о недостижимости абсолютного нуля температуры не обсуждается в этой книге). По этой причине соответствие коэффициентов молекулярного обмена принципу взаимности Онзагера- [c.85]

С другой стороны, не оправдан был бы отказ от обычной температурной шкалы в области, близкой к окружающей нас температуре, или в области более высоких температур, с которой связано большинство технических приложений. Однако можно обсудить вопрос о том, не следует ли физикам, занимающимся низкими температурами, выражать свои результаты, пользуясь шкалой 1/Т ). Сделаем, однако, следующее предостережение говорят, что кое-где такое изменение шкалы пропагандируется на том основании, что по шкале 1/Т или log Г недостижимость абсолютного нуля, т. е. третий закон термодинамики, становится тривиальностью. Этот аргумент ошибочен, так как простые математические преобразования не могут заменить нового обобщения экпериментальных наблюдений. [c.288]

Третий закон термодинамики иногда формулируют в виде постулата о недостижимости абсолютного нуля температуры. Это утверждение не связано со вторым законом термодинамики, поскольку из Ьоследнего следует лишь невозможность существования машины Карно с температурой холодильника, равной нулю ) Вопрос о возможности охлаждения системы от некоторой более высокой темпе--ратуры до абсолютного нуля является самостоятельным вопросом.. Согласно (1.53), ответ на него определяется поведением теплоем-<кости системы, о котором второй закон термодинамики ничего не "говорит. [c.39]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...