热力学第三定律和规定熵的讨论.pdf

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1、热力学第三定律和规定熵的讨论 热力学第三定律是 20 世纪提出来的最重要的热力学定律，它为热力学的发展带来了革命性的改变。该定律最初是由法国物理学家爱森斯坦发表的，也被称为爱森斯坦第三定律。热力学第三定律认为：做定熵的过程是不可逆的，也就是熵不可减少。熵维持不变或增加，常说的定律又称为熵定律。熵是一个物理系统的内在性质的一种度量，它反映了热力学过程的混乱程度，是评价热力学过程的一个标准。它的定义与物理能量有关：当物理能量拆解成具有不同能量级别的若干部分时，每个部分所表示的混乱程度就是熵。熵是所有元素与其能量和结构之间存在的不可逆过程的度量。因此，热力学的第三定律的主要对象是各类热力学系统，它们

2、的熵会随着时间的推移逐步改变，但是一般来说，总体混乱程度不会减少，可以得到熵的总和不会减少的结论，即熵趋于保持不变或增加，而不会随时间的推移逐步减少。然而，在实际的热力学过程中，熵的增加或减少也会受到外因影响。对于有排斥作用的系统，由外部作用力而产生的势作用会起到把系统聚集起来，维持系统的结构，从而使熵减少的作用，这就与第三定律相矛盾。此时，熵不一定会增加，有可能会减少；对于一般的封闭系统，由外部所施加的势力，能使系统遍布于整个空间，使得熵增大，这虽不能完全抵消系统内部应力和排斥作用的影响，但却能与第三定律的性质相一致。热力学的第三定律对各种物理系统和化学变化的研究具有重要意义。如果不遵守第三定律，那么对某些反应的仿真将会变得很复杂，而且百分百的反应转化成非常不可能发生，热力学第三定律是热力学原理的重要基础，所以它也是热力学过程研究的基础，可以用到催化剂和控制反应速率等方面的应用。