ТРЕ́ТЬЕ НАЧА́ЛО ТЕРМОДИНА́МИКИ

ТРЕ́ТЬЕ НАЧА́ЛО ТЕРМОДИНА́МИКИ (тео­ре­ма Нерн­ста), один из осн. за­ко­нов тер­мо­ди­на­ми­ки, со­стоя­щий в ут­вер­жде­нии о не­дос­ти­жи­мо­сти аб­со­лют­но­го ну­ля темп-ры (Т=0 К) по­сред­ст­вом ко­неч­но­го чис­ла тер­мо­ди­на­мич. про­цес­сов (см. в ст. Тер­мо­ди­на­ми­ка). Как и др. на­ча­ла тер­мо­ди­на­ми­ки, Т. н. т. яв­ля­ет­ся обоб­ще­ни­ем экс­пе­рим. фак­тов о по­ве­де­нии эн­тро­пии и те­п­ло­ём­ко­сти мак­ро­ско­пич. тел в пре­де­ле Т→0 К.

Мак­ро­ско­пич. смысл Т. н. т. со­сто­ит в том, что в пре­де­ле Т→0 К эн­тро­пия S стре­мит­ся к по­сто­ян­но­му зна­че­нию S₀ (во­об­ще го­во­ря, не­от­ри­ца­тель­но­му), при­чём все про­из­вод­ные эн­тро­пии по тер­мо­ди­на­мич. па­ра­мет­рам стре­мят­ся к ну­лю. Сле­до­ва­тель­но, те­п­ло­ём­кость при по­сто­ян­ном объ­ё­ме так­же стре­мит­ся к ну­лю, так что в пре­де­ле Т→0 К те­ло ста­но­вит­ся адиа­ба­ти­че­ски изо­ли­ро­ван­ным и не­спо­соб­ным к те­п­ло­об­ме­ну с тер­мо­ста­том.

Мик­ро­ско­пич. смысл Т. н. т. свя­зан со ста­ти­стич. трак­тов­кой эн­тро­пии S₀ (по Больц­ма­ну) как ло­га­риф­ма чис­ла разл. кван­то­вых со­стоя­ний: S₀=k lng₀, где g₀⩾1 – ста­ти­стич. вес, или крат­ность вы­ро­ж­де­ния уров­ня энер­гии ℰ₀, k – по­сто­ян­ная Больц­ма­на.

При установлении Т. н. т. использо­ва­лись уравнения Гиббса – Гельмгольца: U=F-T(𝜕F/𝜕T)_V и H=G-T(𝜕G/𝜕T)_P, где U – внутр. энергия, H – энтальпия, F – энергия Гельмгольца, G – энергия Гиббса, V – объём, P – давление.