熱力學第三定律- 維基百科，自由的百科全書 - Wikipedia

1923年，吉爾伯特·路易斯和梅爾·蘭德爾（英語：Merle Randall）對此定律提出了另一種表述。

隨著統計力學的發展，這個定律正如其他熱力學定律一樣得到了各種解釋，而不再 ... 熱力學第三定律 維基百科，自由的百科全書 跳至導覽 跳至搜尋 本條目存在以下問題，請協助改善本條目或在討論頁針對議題發表看法。

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熱力學古典的卡諾熱機T（熱庫）、Q（熱量）、W（功） H（高溫）、C（低溫） 分支 古典 統計 化學 量子熱力學 平衡（英語：Equilibriumthermodynamics） /非平衡 定律 第零 第一 第二 第三 系統 封閉系統 孤立系統 狀態 狀態方程式 理想氣體 實際氣體 相 /物質狀態 平衡 控制體積 儀器（英語：Thermodynamicinstruments） 過程 等壓 等體 等溫 絕熱 等熵 等焓 准靜態 多方 自由膨脹 可逆 不可逆 內可逆 循環 熱機 熱泵 熱效率 系統性質 性質圖 強度和廣延性質 狀態函數（斜體共軛變量） 溫度 /熵 熵的簡介（英語：Introductiontoentropy） 壓力 /體積 化學勢 /粒子數 蒸氣量 簡化性質 過程函數 功（英語：Work(thermodynamics)） 熱 材料性質 比熱容  c = {\displaystylec=} T {\displaystyleT} ∂ S {\displaystyle\partialS} N {\displaystyleN} ∂ T {\displaystyle\partialT} 壓縮性  β = − {\displaystyle\beta=-} 1 {\displaystyle1} ∂ V {\displaystyle\partialV} V {\displaystyleV} ∂ p {\displaystyle\partialp} 熱膨脹  α = {\displaystyle\alpha=} 1 {\displaystyle1} ∂ V {\displaystyle\partialV} V {\displaystyleV} ∂ T {\displaystyle\partialT} 性質資料庫 方程式（英語：Thermodynamicequations） 卡諾定理 克勞修斯定理 基本關係 理想氣體定律 馬克士威關係 昂薩格倒易關係 布里奇曼熱力學方程式 熱力學方程式表 勢 自由能 自由熵 內能 U ( S , V ) {\displaystyleU(S,V)} 焓 H ( S , p ) = U + p V {\displaystyleH(S,p)=U+pV} 亥姆霍茲自由能 A ( T , V ) = U − T S {\displaystyleA(T,V)=U-TS} 吉布斯能 G ( T , p ) = H − T S {\displaystyleG(T,p)=H-TS} 歷史／文化 哲學 熵與時間 熵與生活 布朗棘輪 馬克士威妖 熱寂悖論 洛施密特悖論 協同學 歷史 總史 熱 熵 氣體定律 永動機 理論 熱質說 活力 熱動說 熱功當量 動力 關鍵著作 《論摩擦激起的熱源》 《關於多相物質平衡》 《論火的動力（英語：ReflectionsontheMotivePowerofFire）》 年表 熱力學 熱機 科學家 昂薩格 白努利 迪昂 亥姆霍茲 吉布斯 焦耳 卡拉西奧多里 卡諾 克拉佩龍 克勞修斯 蘭金 馮·邁爾 馬克士威 斯米頓 斯塔爾 克耳文男爵湯姆森 倫福德伯爵湯普森 沃特斯頓 閱論編 熱力學第三定律是熱力學的四條基本定律之一，其描述的是熱力學系統的熵在溫度趨近於絕對零度時將趨於定值；而對於完整晶體而言，這個定值為零。

由於這個定律是由瓦爾特·能斯特歸納得出後發表，因此又常被稱為能斯特定理或能斯特假定。

1923年，吉爾伯特·路易斯和梅爾·蘭德爾（英語：MerleRandall）對此定律提出了另一種表述。

隨著統計力學的發展，這個定律正如其他熱力學定律一樣得到了各種解釋，而不再只是由實驗結果所歸納而出的經驗定律。

這個定律有適用條件的限制，雖然其應用範圍不如熱力學第一、第二定律廣泛，但對很多學科有號有著重要意義——特別是在物理化學領域。

[1] 目次 1定律的引出和表述 2定律的數學表述 2.1絕對零度是不可達到的 2.2熱膨脹係數 3歷史 4參考文獻 5參閱 定律的引出和表述[編輯] 瓦爾特·能斯特 這個定律是由瓦爾特·能斯特歸納得出，並提出其表述，因此又常被稱為「能斯特定理」或「能斯特假定」。

熱力學第三定律（thethirdlawofthermodynamics）一般有三種表述[2] ： （1）能斯特定理：系統的熵在等溫過程中的改變隨絕對溫度趨於0。

這個等溫過程可以是某個參數改變引起的，也可以是相變或化學反應引起的。

（2）系統的熵隨絕對溫度趨於0。

（3）不可能通過有限的步驟使物體冷卻到絕對零度。

定律的數學表述[編輯] 觀察一個內部處於熱力學平衡的封閉系統。

由於系統處於平衡，其內部進行的過程均可逆，因此全系統的熵的增加為零。

絕對零度是不可達到的[編輯] 當溫度趨近絕對零度時，只有熵不是常值時，才能通過有限的過程達到，否則是不可能的 由熱力學第三定律我們可以得出，無論通過多麼理想化的過程，都不可能透過有限次數的操作將任意一個熱力學系統的溫度降到絕對零度。

³He和⁴He的熔化曲線在有限壓強下會延伸趨近絕對零度。

在熔化曲線上各點表述的條件下，系統會處於固液相平衡。

而熱力學第三定律要求在溫度為絕對零度時（如果能達到），系統的熵（無論物質處於何種物態）為定值。

由此可以推出在絕對零度時（如果能達到），系統熔化的潛熱是零。

另外，在這一結論基礎上，透過克勞修斯－克拉佩龍方程式可以得到:熔化曲線在絕對零度點的切線斜率為零。

熱膨脹係數[編輯] 主條目：熱膨脹 熱膨脹係數定義為 α V = 1 V m ( ∂ V m ∂ T ) p . {\displaystyle\alpha_{V}={\frac{1}{V_{m}}}\left({\frac{\partialV_{m}}{\partialT}}\right)_{p}.} 。

考慮馬克士威關係， ( ∂ V m ∂ T ) p = − ( ∂ S m ∂ p ) T {\displaystyle\left({\frac{\partialV_{m}}{\partialT}}\right)_{p}=-\left({\frac{\partialS_{m}}{\partialp}}\right)_{T}} 和式(8)取X為p時的情況， 可以看出 lim T → 0 α V = 0. {\displaystyle\lim_{T\rightarrow0}\alpha_{V}=0.} ，即對於任何材料，當溫度趨於絕對零度時，其熱膨脹係數也會趨於零。

歷史[編輯] 2017年3月14日，倫敦大學學院物理學者強納森·歐本海姆（JonathanOppenheim）與路易斯·馬撒納斯（LluisMasanes）發表論文首次數學證實絕對零度不可能達到原理（即熱力學第三定律），並且設定了冷卻熱力系統的速度限制。

[3] 參考文獻[編輯] ^范康年,《物理化学》第二版,高等教育出版社,2005,ISBN 7-04-016767-0.請檢查|isbn=值(幫助)  ^林宗涵,《热力学与统计物理学》,北京大學出版社,2007,ISBN 978-7-301-10654-9.請檢查|isbn=值(幫助)  ^Masanes,LLuis;Oppenheim,Jonathan.Ageneralderivationandquantificationofthethirdlawofthermodynamics.NatureCommunications.2017-03-14[2017-03-14].（原始內容存檔於2021-03-17）.  參閱[編輯] 熱力學 熱力學第零定律 熱力學第一定律 熱力學第二定律 熵 余熵 基態 絕熱過程 取自「https://zh.wikipedia.org/w/index.php?title=热力学第三定律&oldid=72874711」 分類：​熱力學定律瓦爾特·能斯特隱藏分類：​含有ISBN錯誤的引用的頁面需要校對的頁面自2015年12月需要專業人士關注的頁面含有多個問題的條目 導覽選單 個人工具 沒有登入討論貢獻建立帳號登入 命名空間 條目討論 臺灣正體 不转换简体繁體大陆简体香港繁體澳門繁體大马简体新加坡简体臺灣正體 查看 閱讀編輯檢視歷史 更多 搜尋 導航 首頁分類索引特色內容新聞動態近期變更隨機條目資助維基百科 說明 說明維基社群方針與指引互助客棧知識問答字詞轉換IRC即時聊天聯絡我們關於維基百科 工具 連結至此的頁面相關變更上傳檔案特殊頁面靜態連結頁面資訊引用此頁面維基數據項目 列印/匯出 下載為PDF可列印版 其他語言 العربيةAzərbaycancaБеларускаяБеларуская(тарашкевіца)БългарскиবাংলাCatalàČeštinaDanskDeutschΕλληνικάEnglishEsperantoEspañolEestiEuskaraفارسیFrançaisGalegoעבריתहिन्दीMagyarՀայերենBahasaIndonesiaItaliano日本語Қазақша한국어NederlandsNorskbokmålOccitanPolskiPortuguêsRomânăРусскийSrpskohrvatski/српскохрватскиසිංහලSimpleEnglishSlovenčinaSlovenščinaСрпски/srpskiSvenskaதமிழ்ไทยTürkçeУкраїнськаTiếngViệt粵語 編輯連結