четвер, 5 грудня 2013 р.

Чи правильне Третє Начало Термодинаміки?

Чи правильний третій закон Термодинаміки.
 
Всі вважають, що так. Але оскільки "Потрібно сумніватися" спробуємо зрозуміти, що вчені могли і помилитися.
Для цього нам знадобиться лише мозок і нейрони, які мають добре попрацювати.
Ітак, уявімо картину: ми живемо на землі, на планеті, де тепло і досягнути дуже низьку температуру можна лише штучним способом. Але якщо віддалятися від нашої планети все далі і далі... і далі, коли нашої зорі уже не видно, коли уже вибралися з центра галактики, коли уже її покинули, коли вийшли за межі галактичного скупчення, де немає нічого. Є лише пустота і Темна енергія... По-вашому, ми і там не досягнемо Абсолютного нуля, який рівний -372(мінус трьохстам семидесяти двом) градусам Цельсія?
А зараз - теорія:
 
 
 
 

Третій закон термодинаміки (тепловий закон Нернста)

Як уже зазначалося, перший і другий закони термодинаміки були сформульовані як принципи неможливості двигунів першого і другого роду.
Третій закон термодинаміки сформульований як принцип неможливості досягнення абсолютного нуля температур.
Розглядаючи максимально можливі теплоту і роботу хімічних реакцій поблизу абсолютного нуля температури, німецький фізик і фізикохімік В. Нернст (1864–1941) відмітив, що для конденсованих систем при T>0 похідні теплоти і роботи по температурі стають рівними одна одній і також прагнуть до нуля. Базуючись на цьому, він своєю теоремою (теорема Нернста) встановив, що поблизу абсолютного нуля температури значення всіх теплоємкостей стає рівним нулю і ентропії S всіх речовин, що знаходяться у рівноважному стані, стають незмінними і рівними між собою. Цей висновок, званий тепловим законом Нернста, надалі підтверджений практикою розрахунків і експериментальними даними визначення теплоємкостей. Надалі М. Планк показав, що абсолютні значення ентропії при T>0 для різних речовин не тільки рівні одне одному, але й можуть бути прийняті рівними нулю, тобто для всіх речовин при T>0 маємо S0=0.
З вищезгаданого міркування випливає, що ні шляхом відведення тепла (тобто охолоджуванням тіла), ні шляхом здійснення якої-небудь роботи поблизу абсолютного нуля знизити температуру тіла неможливо. Цей висновок формулюється як вельми важливий закон: абсолютний нуль температури недосяжний.Досвід показує, що, кажучи словами самого Нернста, «відповідно до результатів квантової теорії для кожного твердого тіла існує в околиці абсолютного нуля деякий температурний інтервал, в якому саме поняття температури практично втрачає сенс», або, простіше кажучи, в цьому температурному інтервалі властивості тіла (об'єм, теплове розширення, стисливість і т. д.) не залежать від температури. Це поле термічної нечутливості різне у різних тіл; в алмаза, згідно з Нернстом, воно тягнеться не менше ніж на 40 градусів від абсолютного нуля.
 
Абсолютний нуль дорівнює за шкалою:
  • Кельвіна — 0 K
  • Фаренгейта — −459,67 °F
  • Цельсія — −273,15 °C
  • Ренкіна — 0 °R (°Ra)