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热力学第二定律_热力学第零定律公式_热力学第零定律(4)

2017-02-05 09:01 网络整理 教案网

虽然说绝对零度不能达到,但是仍有许多科学家努力地尝试过,并在尝试的过程中发现了超导现象[9].

在统计物理学上,热力学第三定律反映了微观运动的量子化。热力学系统内的粒子处在高能状态的概率随着系统温度的降低而减小,当T→0K时,所有粒子都处在它的最低能级,此时系统的熵为S0=kInΩ0(Ω0表示系统内所有粒子都处于基态能级时的微观态数),若系统的基态能级非简并,Ω0=1,则S=kInΩ0=0;即使系统的基态能级是Ω0=1023这样高度简并,由于k=1.38×10-23J·K-1,此时S0=kInΩ0=1.38×1023≈1023→0,这个S0与其他任何宏观物理量相比只能被认为是零。

6结束语

自然界与热有关的一切现象都遵从热力学四大定律,因此深入学习和理解热力学定律有着重要的意义。热力学第零定律的重要性在于它给出了温度的定义和温度的测量方法,是研究热力学的基础之基础;热力学第一定律揭示了能量转化过程中,能量在数量上守恒的客观规律,从而说明了第一类永动机不可能制成;热力学第二定律揭示了能量转换过程中能量变化的客观规律,从而说明了第二类永动机也不可能制成;热力学第三定律揭示了温度趋于绝对零度时物质的极限性质,说明了绝对零度不能达到。热力学第一、二定律的确定,对永动机设想的不可能实现作出了科学的判断,让人们探索各种能量相互转化的条件,从而有效地利用自然界所能提供的各种各样的能源,而热力学第三定律并不阻止人们想方设法地去接近绝对零度,以探索低温世界的奥秘。

参考文献:

[1]冯端,冯步云.熵[M].北京:科学出版社,1992:12,11,18.

[2]廖耀发.温度和熵[M].北京:高等教育出版社,1989:100.

[4]李鸿寅.热力学及统计物理[M].开封:河南大学出版社,1988:226-227.

[6]李椿,章立源,钱尚武.热学[M].北京:高等教育出版社,1979:125.

[7]汪志诚.热力学·统计物理[M].北京:高等教育出版社,1992:128.

[8]赵凯 华.罗 蔚茵 热 学 [M].北京:高等教育出版 社,1998:75.