论热力学第三定律的重要性及其应用

热力学第三定律是由低温现象的研究而得到的一个普遍规律,它是1906年能斯脱从低温下各种化学反应性质中得到的一个结果,也可称作能氏定理。它的表述为:凝聚系的熵在等温过程中的改变随绝对温度趋于零;其数学表述为:(△s)T=o 也可以表述为:不可能用有限的方法使一个物体冷却到绝对零度。本文就热力学第j定律的重要性及其某些应用作一讨论。     

关于热力学第三定律表述的说明

热力学第三定律有几种表述方法,“绝对零度不能达到原理”即是其中一种.这种表述方法与我们熟知的热力学第一定律、第二定律的永动机说法采用了相似的形式,但其内容却不同.第一定律、第二定律告诉人不必再去尝试制造永动机,因为这种既要马儿跑得好,又要马儿不吃草的事是完全不可能的,然而第三定律虽然指出绝对零度不可能达到,但并不限制人们使物体的温度趋近于绝对零度,只是说“不可能用有限的实验手续使一个物体冷到绝对零度”.下面先回顾以往人们取得低温的方法,然后讨论极低温度下熵的行为以说明绝对零度不可能达到.     

热力学第三定律不允许时空存在奇点

热力学第三定律被推广到包括温度上限的新形式,它禁止时空奇点的存在,第三定律不允许“时间开始”和“时间终结”。广义相对论本质上是一个绝对零度的引力理论。     

热力学第三定律与经典理想气体模型的适用条件

指出了经典理想气体与热力学第三定律不相容,在低温情况下,应考虑到量子效应的简并性,经典理想气体概念已不再适用.虽然绝对零度不能达到,但可用物理方法无限趋近它,目前的量级已达pK.     

关于热力学第三定律

热力学第三定律的说法至今还没有一致。本文提出一种作者认为较普遍的说法:以绝对零度不能达到为基础导出能氏定理。本文还讨论了一般所争论的问题,如熵的绝对值问题,利用卡诺循环证明绝对零度不能达到问题。     

第三定律与时间的“端点”

通过对奇民性和大范围时空热性质的讨论,指出奇点定理是破缺广义热力学第三定律的结果。广义第三定律表明,时间没有开始和结束。     

热力学第三定律的一种新的论证方法

热力学第三定律的正确性早已经被实验所论证 ,许多学者对热力学第三定律的证明也运用了相应的论证方法。 [1,3 ]文根据热力学和量子统计的观点从固体和范德瓦尔斯气体在低温条件下的热容量出发论证了热力学第三定律的正确性 ,其结论与其它方法所得的结论一致     

热力学第三定律的统计物理基础

从统计物理学出发，给出了作者前文工作（即热力学第三定律的一种表述）的统计表述，这种表述是与前文工作相吻合的；用Ｆｏｗｌｅｒ的统计力学方法推出了绝对熵的表达式，并给出了前文工作的统计验证和统计解释。     

热化学发展对发现热力学第三定律的作用

通过热化学发展过程讨论了发现热力学第三定律及其表述，和对求算规定熵、平衡常数的应用。     

广义相对论的奇点困难

介绍了广义相对论中的奇点困难和霍金与彭若斯给出的著名的奇点定理的证明。指出热力学第三定律是克服奇点困难的可能途径。     

液态金属凝固与形核热力学中有关公式的校正

分析了教材中关于液态金属凝固热力学条件和形核热力学中的公式推导过程,发现教材中存在参数的量纲前后不一致而得出错误结果的现象;通过统一量纲,获得了均质形核的正确临界晶核半径计算式,并通过实例对其正确性进行了检验.结果表明,所获得的临界晶核半径计算式正确.     

简单系热力学公式规律研究

利用只有体积变化功的简单系热力学函数全微分,能推演出十六个热力学公式,这些公式是处理简单系热力学性质和其他系统热力学性质的基础,如何使学生记住这十六个公式是学习好热力学的保证.笔者在热力学教学中总结出来的简单系热力学公式的框式记忆法很好地解决了这个问题.     

半导体温差发电器的热力学准则和性能参数

应用非平衡态热力学和有限时间热力学理论,导出了半导体温差发电器输出功率和效率的一般表达式;兼顾输出功率和效率,给出了半导体温差发电器优化性能的热力学准则;分析了效率随塞贝克系数与汤姆孙系数之比的变化,指出塞贝克系数与汤姆孙系数之比是半导体温差发电器的一个重要性能参数.     

Thermodynamic properties of the charge-density-wave transition in potasium blue brone

Thermodynamic properties of the charge-density-wave (CDW) transition in potassium blue bronze K_0.3MoO₃ are investigated by the measurement of specific heat. A second-order phase transition is observed at 177.5 K. The specific heat jump, and enthalpy and entropy changes associated with the transition are estimated. The results suggest that the lattice plays an important role in thermodynamics for this compound. Analysis of the data near CDW transition shows that width of critical region is about 6 K and the critical behavior belongs to the universality class of the three-dimensional XY model. Supported by the National Nature Science Foundation of China & Youth Foundation of Science of Shanghai Shi Jing: born in Mar. 1956, Accociate professor     

Ni(Ⅱ)、Co(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)-硫代脯氨酸络合物的热力学研究

用pH电位法测定了硫代脯氨酸的质子化常数和Ni(Ⅱ)、Co(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)-硫代脯氨酸络合物的稳定常数.用量热法测量了硫代脯氨酸的离解热以及它与上述金属离子络合反应的焓变,进而计算了各络合反应的吉氏自由能、熵变等热力学参数.结果表明在25±0.2℃、I=0.15(NaClO_4)条件下,硫代脯氨酸金属络合物的吉氏自由能递变顺序为Ni(Ⅱ)>Co(Ⅱ)≈Zn(Ⅱ).基本上符合Irving-Williams序列,而且络合物稳定性可能主要取决于焓变大小.这些实验数据可为深入研究硫代脯氨酸金属络合物在体液中的性质和行为提供有用信息.     

Ni(Ⅱ)、Co(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)-硫代脯氨酸络合物的热力学研究

用pH电位法测定了硫代脯氨酸的质子化常数和Ni(Ⅱ)、Co(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)-硫代脯氨酸络合物的稳定常数。用量热法测量了硫代脯氨酸的离解热以及它与上述金属离子络合反应的焓变,进而计算了各络合反应的吉氏自由能、熵变等热力学参数。结果表明在25±0.2℃、Ⅰ=0.15(NaClO_4)条件下,硫代脯氨酸金属络合物的吉氏自由能递变顺序为Ni(Ⅱ)>Co(Ⅱ)≈Zn(Ⅱ)。基本上符合Irving-Williams序列,而且络合物稳定性可能主要取决于焓变大小。这些实验数据可为深入研究硫代脯氨酸金属络合物在体液中的性质和行为提供有用信息。     

工程热力学中功量求解的分析

由功量定义出发，分类找出各热力过程功量计算公式并进行内在分析，指出求解功量的方法．     

热力学两个常用方程在统计物理学中的证明

由于物态方程实验测定时的误差和描述不准确；构建微观模型不完善导致配分函数与实际的差异，常常使由热力学给出的结论与统计物理学给出的结论差距很大，但在高度理想化条件下抽象出来的热力学同统计物理学基础理论应保持高度的一致性，本文给出在均匀系统中两个常用的热力学方程——热力学基本方程和能态方程在统计物理学中的证明，说明其本质上的统一性．