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绝对零度下所有粒子静止,为何只有单质的完美晶体熵才为零

时间: 2023-10-27 01:01:57 | 来源: 喜蛋文章网 | 编辑: admin | 阅读: 97次

绝对零度下所有粒子静止,为何只有单质的完美晶体熵才为零

热力学第三定律

热力学三定律是: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=0K)不可达到。热力学第三定律是热力学的四条基本定律之一,其描述的是热力学系统的熵在温度趋近于绝对零度时趋于定值。而对于完整晶体,这个定值为零。由于这个定律是由瓦尔特·能斯特归纳得出后进行表述,因此又常被称为能斯特定理或能斯特假定。

热力学三定律原理简介:

热力学第三定律可表述为“在热力学温度零度(即T=0开)时,一切完美晶体的熵值等于零。”所谓“完美晶体”是指没有任何缺陷的规则晶体。据此,利用量热数据,就可计算出任意物质在各种状态(物态、温度、压力)的熵值。这样定出的纯物质的熵值称为量热熵或第三定律熵。

热力学第三定律认为,当系统趋近于绝对温度零度时,系统等温可逆过程的熵变化趋近于零。第三定律只能应用于稳定平衡状态,因此也不能将物质看做是理想气体。绝对零度不可达到这个结论称做热力学第三定律。

系统的熵在绝对零度时为零

准确地说 是理想晶体在绝对零度时熵为零
理想晶体指的好像是全同粒子体系 就是粒子在确定位置就具有确定的结构与状态 如果是像一氧化碳一样 在晶体中都有两个取向(OC/CO 氧在一边或另一边)就不是理想晶体了
因为在绝对零度时 粒子内能为0 粒子停止运动 对于理想晶体来说 所有的粒子将不再具有混乱度 即运动信息完全已知 空间排布唯一 根据Boltzmann公式 S=k·lnΩ (Ω为微观状态数) 当Ω=1时 lnΩ=0 即S=0
对于非理想晶体 由于粒子还可以具有不同取向等各种问题.所以粒子状态不唯一 空间排布也不是唯一的 这时候这种晶体将具有正的零点熵 (残余熵)
(在我修改一个词之前 我是二楼╮(╯▽╰)╭ )

热力学第三定律

热力学第三定律:

热力学第三定律(The third law of thermodynamics)是热力学的四条基本定律之一,其描述的是热力学系统的熵在温度趋近于绝对零度时趋于定值。而对于完整晶体,这个定值为零。

由于这个定律是由瓦尔特·能斯特归纳得出后进行表述,因此又常被称为能斯特定理或能斯特假定。1923年,吉尔伯特·路易斯和梅尔·兰德尔对此一定律重新提出另一种表述

拓展:

热力学第一定律(the first law of thermodynamics)是能量守恒定律;

热力学第二定律(second law of thermodynamics),别称熵增加原理;

热力学第三定律(the third law of thermodynamics),又常被称为能斯特定理或能斯特假定;

热力学第零定律(zeroth law of thermodynamics),又称热平衡定律。

热力学第三定律可表述为“在热力学温度零度(即T=0开)时,一切完美晶体的熵值等于零。”所谓“完美晶体”是指没有任何缺陷的规则晶体。据此,利用量热数据,就可计算出任意物质在各种状态(物态、温度、压力)的熵值。这样定出的纯物质的熵值称为量热熵或第三定律熵。

根据热力学定律。绝对零度时,所有纯物质的完美晶体的熵值为零。而你是无法达到绝对零度的,所以是对立

冲突的,你不符合自然定律,所以你是错误的?
正确
当T→0时,所有粒子都处于基态能级,此时Ω0=1,即把所有粒子放在一个能级上只有一个放法,体系只有一个微观状态,因此从玻兹曼定理,即式(6-25)可以得出结论:在0K时物质的熵值为零,即
S0 = klnΩ0 = kln1 = 0
上式可以看作是热力学第三定律的统计表达式,这与热力学第三定律的表述“在0K时任何纯物质的完美晶体的熵值为零”的结论是一致的。
看书,书上面写着呢!不要一开始不理解就提问问别人,对你的学习没有任何帮助,反而更会让你依赖别人,尤其是学习物理,物理研究都是需要依靠单独或者数人思考探讨研究发现,而不是提问。在探求真相时,所有的答案可能都是错误又可能都是正确,只有依靠自己的独立思维才会发现真相。(即便是相对论也可能是错误,人们以前认定的正确结果成为错误,认定的错误却变成了正确。)
理论上是的,实际上也是的。能量是守恒的,是相互传递的,没有绝对的零度,至少在我们生活的世界上是没有的。因为在绝对零度下,物质处于静止状态。任何违反了定律的结果,都是不成立的存在,所以,无法得到结果。
当T→0时,所有粒子都处于基态能级,此时Ω0=1,即把所有粒子放在一个能级上只有一个放法,体系只有一个微观状态,因此从玻兹曼定理,即式(6-25)可以得出结论:在0K时物质的熵值为零,即

请问为什么当温度趋于绝对零度时,并非任何化学反应的熵变趋于零?

另外还想问一个问题,焓的定义中的P是指体系的压强而不是外界气压是吗?
只有完美晶体的熵在绝对零度是趋于零的。
下面一个理解是正确的,不过物化上默认是平衡体系,一般体系压强是等于外界气压的。常规题都是这样,但偏题怪题什么的就要具体套路了。亲考哪个学校的物化的研究生吧~
http://wenku.baidu.com/view/d7bde1ef5ef7ba0d4a733b2b.html
看第五页 一般认为温度趋于绝对零度时,熵变趋于零

体系压强
文章标题: 绝对零度下所有粒子静止,为何只有单质的完美晶体熵才为零
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文章标签:绝对零度  单质  粒子  晶体  静止
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