Термодинамика и статистическая физика. Розман Г.А. - 31 стр.

                                                                   31
чала возникла в связи с построением теории химических реакций и иссле-
дованием вещества при сверх низких температурах.
      Как и первое и второе начала, третье начало является обобщени-
ем опытных фактов и в рамках классической термодинамики не может
иметь доказательства. Оно также имеет несколько эквивалентных фор-
мулировок
     При введении энтропии по формуле
                                    dQ
                               dS =
                                     T
 было отмечено, что вводимая таким образом новая термодинамичес-
кая функция – энтропия- определена лишь с точностью до некоторой
постоянной. Нернст утвердил, что значение этой постоянной для всех
веществ одно и то же, и принял эту константу равной нулю. Такова одна
из формулировок 3-го начала. Отсюда непосредственно следует, что при
Т → 0 К и энтропия также стремиться к нулю.
      Покажем, что из выше приведенных формулировок 3-го начала
можно получить утверждение, что абсолютный нуль в шкале Кельвина
недостижим (часто это утверждение так же называют 3-им началом тер-
модинамики). Будем совершать с рабочим телом повторно идущие друг
за другом адиабатное расширение и изотермическое сжатие. При адиа-
батном расширении температура тела будет понижаться, при изотер-
мическом сжатии будет уменьшаться энтропия. По третьему началу, при
изотермических процессах, когда температура близка к абсолютному
нулю, энтропия перестает изменяться при сжатии, т.е. процессы идут
без передачи энергии. Поэтому состояние с S=0 за конечное число ука-
занных процессов недостижимо, а, следовательно, недостижим и 0К. К
абсолютному нулю температуры можно лишь приближаться асимпто-
тически. Полученный вывод позволяет сформулировать 3-е начало и
так: нельзя создать машину, способную отнять всю внутреннюю энер-
гию от тела, т.е. охладить его до абсолютного нуля температуры.


    Свойства тел вблизи абсолютного нуля температуры

     Получение жидкого гелия в начале ХХ века расширило область
физических исследований вещества при низких и сверхнизких темпера-
турах. Достаточно упомянуть об открытии таких явлений как сверх-
проводимость и сверхтекучесть. Общеизвестно, что и обычные свойства
вещества при понижении температуры существенно изменяются. Поэто-