Статистическая физика и термодинамика — страница 7

  • Просмотров 3793
  • Скачиваний 428
  • Размер файла 80
    Кб

остаётся жидкостью при и давлениях порядка 1 бар; все другие вещества переходят в твёрдое состояние до температуры Из третьего начала термодинамики вытекает следующее важное следствие. Вблизи абсолютного нуля все термодинамические величины, характеризующие равновесное состояние тела, перестают зависеть от температуры. Это означает, что частные производные по температуре не только энтропии, как это уже отмечалось ранее, но и

всех других термодинамических функций, например, внутренней энергии, энтальпии и др., а также давления и объёма при  обращаются в нуль. Третье начало термодинамики представляет собой макроскопическое проявление квантовых свойств материи; в этом смысле оно является точным законом. На основании третьего начала термодинамики по известной величине теплоёмкости можно вычислить абсолютное значение термодинамических функций.

Так, например, значения энтропии и энтальпии тела при заданных температуре и давлении определяются уравнениями       ,   причём стоящее под знаком интеграла значение берётся при данном давлении . По закону Дюлонга и Пти теплоёмкость твёрдого тела при высоких температурах практически постоянна и равна 6кал/град на 1кг ∙ атом. Третье начало термодинамики часто формулируют следующим образом: никакими способами

невозможно охладить тело до абсолютного нуля, т.е. абсолютный нуль недостижим. Это, однако, не означает возможность получения температур, сколь угодно близких к     ГЛАВА 4: Термодинамическое состояние и потенциал   4.1. Функции состояния   Внутренняя энергия тела U, его энтальпия I и энтропия S являются функциями состояния; поэтому и любая комбинация U, S, и термических параметров p, V, T будет представлять собой функцию

состояния тела. Из всех этих комбинаций особое значение имеют те, посредством которых наиболее просто выражается работа, производимая телами при изменении его состояния.   4.2. Максимальная работа   Максимальная полезная внешняя работа  представляет собой работу, которую производит система над внешним теплоизолированным от системы объектом работы в обратимом процессе 1-2 работу, которую должен затратить внешний

источник работы, чтобы вернуть систему из состояния 2 в исходное состояние 1 в тех же самых условиях, т.е. работу обратного обратимого процесса 2 - 1 называют минимальной работой; при этом . В самом общем случае состоит из двух частей: работы, связанной с изменением объёма, и работы , не связанной с изменением объёма. В дальнейшем рассматриваются следующие два случая: 1) работа производится одиночным однородным телом при наличии