Thermodynamik.
Energieumwandlung

I Verbrennung thermische Energie.
Auswirkungen der Thermodynamik

Entropy

Dritter Hauptsatz der Thermodynamik

Dritter Hauptsatz der Thermodynamik

Der dritte Hauptsatz der Thermodynamik, der manchmal als Nernst-Theorem oder Nernst- Postulat bezeichnet wird , bezieht sich auf die Entropie und Temperatur eines physikalischen Systems.

Der dritte Hauptsatz der Thermodynamik besagt, dass der absolute Nullpunkt nicht in einer endlichen Anzahl von Stufen erreicht werden kann. Der dritte Hauptsatz der Thermodynamik kann auch so definiert werden, dass bei Erreichen des absoluten Nullpunkts, 0 Grad Kelvin, jeder Prozess eines physikalischen Systems stoppt und bei Erreichen des absoluten Nullpunkts die Entropie einen minimalen und konstanten Wert erreicht.

Dieses Prinzip besagt, dass die Entropie eines Systems bei der absoluten Nulltemperatur eine genau definierte Konstante ist. Dies liegt daran, dass sich ein System bei der Temperatur des absoluten Nullpunkts in einem Grundzustand befindet und Entropieerhöhungen durch Degeneration von diesem Grundzustand erreicht werden.

Der Satz von Nernst besagt, dass die Entropie eines perfekten Kristalls eines Elements bei der absoluten Nulltemperatur Null ist. Diese Beobachtung berücksichtigt jedoch nicht, dass die realen Kristalle bei Temperaturen über Null gebildet werden müssen. Folglich weisen sie Defekte auf, die beim Abkühlen auf den absoluten Nullpunkt nicht beseitigt werden. Da es sich nicht um perfekte Kristalle handelt, wird die Entropie des Kristalls durch die zur Beschreibung der vorhandenen Defekte erforderlichen Informationen erhöht.

Theoreme und Aussagen des dritten Hauptsatzes der Thermodynamik

Nernst Terorema: Eine chemische Reaktion zwischen reinen kristallinen Phasen, die bei absolutem Nullpunkt auftritt, führt zu keiner Änderung der Entropie.

Nernst-Simon-Aussage: Die Entropieänderung, die sich aus einer reversiblen isothermen Transformation eines Systems ergibt, tendiert gegen Null, wenn die Temperatur gegen Null geht.

Nernst-Simon-Aussage

Planck-Aussage: Für T → 0 nähert sich die Entropie eines Systems im Gleichgewicht einer Konstanten an, die von den anderen thermodynamischen Variablen unabhängig ist.

Unzugänglichkeitssatz von Null: Es gibt keinen Prozess, der in der Lage wäre, die Temperatur eines Systems in einer endlichen Anzahl von Schritten auf Null zu senken.

4. Postulat von Callen: Die Entropie eines Systems ist in dem Zustand, für den annulliert

4. Postulat von Callen

Geschichte des dritten Hauptsatzes der Thermodynamik

Das dritte Gesetz wurde vom Chemiker Walther Nernst in den Jahren 1906-12 entwickelt und wird deshalb oft als Nernst-Theorem oder Nernst-Postulat bezeichnet. Der dritte Hauptsatz der Thermodynamik besagt, dass die Entropie eines Systems beim absoluten Nullpunkt eine genau definierte Konstante ist. Dies liegt daran, dass sich in seinem Grundzustand ein System mit einer Temperatur von Null befindet, so dass seine Entropie nur durch die Degeneration des Grundzustands bestimmt wird.

1912 erklärte Nernst das Gesetz folgendermaßen: "Es ist unmöglich, dass ein Verfahren in einer endlichen Anzahl von Schritten zur Isotherme T = 0 führt."

Eine alternative Version des dritten Prinzips der Gesetze der Thermodynamik wie von Gilbert N. Lewis und Merle Randall 1923 gegründet: „Wenn die Entropie eines jedes Elements in einem kristallinen Zustand (perfekte) als Null am absoluten Nullpunkt genommen wird Temperatur hat jede Substanz eine endliche positive Entropie; aber beim absoluten Nullpunkt der Temperatur kann die Entropie Null werden, und das ist im Fall der perfekten kristallinen Substanzen."

Diese Version zeigt an, dass nicht nur ΔS bei 0 Grad Kelvin Null erreicht, sondern dass S auch Null erreicht, solange der Kristall einen Grundzustand mit einer einzelnen Konfiguration aufweist. Einige Kristalle bilden Defekte, die eine Restentropie verursachen. Diese Restentropie verschwindet, wenn die kinetischen Barrieren für den Übergang in einen Grundzustand überwunden sind.

valoración: 3 - votos 6

Referenzen

Geändert am: 12. April 2018