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T08 热力学第三定律

目标:解释热力学第三定律。

 

   热力学第三定律规定:在T = 0 K时，纯物质的物理变化或化学变化所伴随的熵变ΔS为0。 常温下，某物质(如硫)从结构 A(正交结构)转变为结构B(单斜结构)，该相变(即物理变化)过程伴随着熵的改变。图T8对此进行了形象说明。实验表明，当温度接近0K时，相变的熵变ΔS减小。由于实验温度无法到达0K，所以这个关系可用以下数学式表达:

lim DSt  = 0
T ® 0

原子、分子和离子的实际运动情况可以帮助我们直观地理解热力学第三定律。原子、分子和离子的运动决定体系混乱的程度，因此也决定熵的大小，而在绝对零度时，它们的运动完全停止。理解了这一点，就能理解在0K时，所有化学变化或物理变化的混乱度都不发生变化，因而熵也不变。