Теорема Нернста о тепле - Nernst heat theorem
В Теорема Нернста о тепле был сформулирован Вальтер Нернст в начале двадцатого века и использовался при разработке третий закон термодинамики.
Теорема
Теорема Нернста о тепле утверждает, что по мере приближения к абсолютному нулю изменение энтропии ΔS для химического или физического преобразования приближается к нулю. Это можно выразить математически следующим образом:
Приведенное выше уравнение является современной формулировкой теоремы. Нернст часто использовал форму, которая избегала понятия энтропии.[1]
Другой способ взглянуть на теорему - начать с определения Свободная энергия Гиббса (г), г = ЧАС - TS, где ЧАС означает энтальпия. Для перехода от реагентов к продуктам при постоянных температуре и давлении уравнение принимает вид .
В пределах Т = 0 уравнение сводится к просто Δг = ΔЧАС, как показано на рисунке, показанном здесь, что подтверждается экспериментальными данными.[2] Однако известно из термодинамика что наклон Δг кривая -ΔS. Поскольку показанный здесь наклон достигает горизонтального предела 0 как Т → 0, то следует, что ΔS → 0, что является теоремой Нернста о теплопроводности.
Значение теоремы Нернста о тепле в том, что позже она была использована Макс Планк дать третий закон термодинамики, то есть энтропия всех чистых, идеально кристаллических гомогенных материалов в полном внутреннем равновесии равна 0 при полный ноль.
Смотрите также
Ссылки и примечания
- ^ Нернст, Вальтер (1926). Новая теорема о тепле. Метуэн и компания, Ltd.- Перепечатано Dover в 1969 г. - См. Особенно страницы 78-85.
- ^ Нернст, Вальтер (1907). Экспериментальные и теоретические приложения термодинамики к химии. Нью-Йорк: Сыновья Чарльза Скрибнера. стр.46.
Вальтер нернст.
- Надписи на рисунке изменены. Исходные метки были A и Q вместо ΔG и ΔH соответственно.
дальнейшее чтение
- Денби, Кеннет (1971). Принципы химического равновесия (3-е изд.). Издательство Кембриджского университета.- См. Особенно страницы 421 - 424.