Tìm Gia sư toán 8 quận Thanh Xuân : 0964.981.163

Là trung tâm gia sư hà nội chất lượng cao tại quận thanh xuân.

Các bạn có thể tham khảo bài viết

Định luật thứ ba của nhiệt động lực học nói về hành trạng Phạm vi của các hệ khi nhiệt độ tiến tới độ không tuyệt đối. Tuyệt đại đa số các phép tính nhiệt động lực học chỉ sử dụng   hiệu entropy , vì điểm không của thang entropy thường là không quan trọng. Tuy nhiên , chúng tôi nói về định luật thứ ba với mục tiêu hoàn thiện vì nó miêu tả điều kiện entropy bằng không.

Định luật thứ ba phát biểu “Entropy của một tinh thể hoàn hảo là bằng không khi nhiệt độ của tinh thể bằng không độ tuyệt đối ( 0 K ).” Theo trường Đại học Purdue , “Tinh thể phải hoàn hảo , nếu không sẽ có một mất thứ tự cố hữu nào đó. Nó cũng phải ở 0 K; nếu không sẽ có chuyển động nhiệt bên trong tinh thể , dẫn tới mất trật tự.”

Siabal Mitra , giáo sư vật lí tại Đại học Missouri , nêu thêm một hàm ý khác của định luật này. “Một phiên bản của định luật thứ ba phát biểu rằng sẽ cần một số vô hạn bước để đạt tới không độ tuyệt đối , tức là bạn sẽ không bao giờ đạt tới nó. Nếu bạn có thể thu được độ không tuyệt đối , thì điều đó sẽ vi phạm định luật thứ hai , vì nếu bạn có một nguồn lạnh tại không độ tuyệt đối , thì bạn có thể chế tác một động cơ hiệu suất 100%.”

Trên lí thuyết người ta có thể nuôi cấy một tinh thể hoàn hảo trong đó tất không gian mạng bị chiếm giữ bởi các nguyên tử y hệt nhau. Tuy nhiên , tuyệt đại đa số người ta tin rằng không thể nào đạt tới nhiệt độ không độ tuyệt đối ( mặc dầu các nhà khoa học đã tiến tới rất sát ). Do đó , tất vật chất có chứa ít nhất một entropy nào đó do sự có mặt của một năng lượng nhiệt nào đó.

Trung tâm gia sư toán chất lượng cao tại hà nội

Định luật thứ ba của nhiệt động lực học lần hàng đầu được thiết lập bởi nhà hóa học và vật lí học người Đức Walther Nernst. Trong quyển sách của ông , “Tổng quan về nhiệt động lực học” ( Viện Vật lí Hoa Kì , 1994 ) , Martin Bailyn trích dẫn phát biểu định luật thứ ba của Nernst như sau: “Không thể tiến hành bất luận thủ tục nào đưa đến đường đẳng nhiệt T = 0 trong một số hữu hạn bước.” Phát biểu này về cơ bản thiết lập một nhiệt độ không độ tuyệt đối là không thể đạt tới tương tự như Phạm vi tốc độ ánh sáng   c . Các phát biểu lí thuyết và thí nghiệm cho thấy dù cho có cái gì chuyển động bao nhanh , người ta luôn luôn có thể làm cho nó chuyển động nhanh gia chi dĩ , nhưng nó không bao giờ có thể đạt tới tốc độ ánh sáng. Tương tự , dù cho một hệ lạnh bao nhiêu , người ta luôn luôn có thể làm cho nó lạnh hơn , nhưng nó không bao giờ đạt tới không độ tuyệt đối.

Trong quyển sách của bà , “Câu chuyện Vật lí” ( Arcturus , 2012 ) , Anne Rooney viết “Định luật thứ ba của nhiệt động lực đua đòi hỏi một khái niệm nhiệt độ tối thiểu mà nhiệt độ không thể hạ thấp hơn dưới mức đó – gọi là độ không tuyệt đối.” Theo bà , “Robert Boyle lần hàng đầu nói tới khái niệm một nhiệt độ khả dĩ tối thiểu vào năm 1665 , trong tài liệu “Những thí nghiệm và quan sát chạm tới cái lạnh” , trong đó ông nhắc tới khái niệm   cái lạnh tột bậc .”

Được sưu tầm bài viết bởi gia sư lý

Người ta tin rằng độ không tuyệt đối lần hàng đầu được tính toán với độc chiêu có lí vào năm 1779 bởi Johann Heinrich Lambert. Ông xây dựng phép tính này trên mối liên tưởng tuyến tính giữa áp suất và nhiệt độ của một chất khí. Khi một chất khí được làm nóng trong một không gian giới hạn , áp suất của nó có xu hướng gia tăng so với bình thường. Đây nguyên do là vì nhiệt độ của một chất khí là một số đo tốc độ nhàng nhàng của các phân tử trong chất khí đó. Chất khí càng nóng thì các phân tử chuyển động càng nhanh , và áp suất mà chúng hiệu quả khi chúng va chạm với thành bình càng lớn. Cái có lí là Lambert giả sử rằng nếu nhiệt độ của chất khí có xác xuất được hạ tới không độ không có một sự hạn chế hay một trường hợp ngoại lệ nào cả , thì chuyển động của các phân tử khí có xác xuất được làm cho dừng lại không có một sự hạn chế hay một trường hợp ngoại lệ nào cả để chúng không còn hiệu quả vô luận áp suất nào lên thành bình chứa nữa gia sư vật lý .

Nếu người ta vẽ đồ thị liên tưởng áp suất-nhiệt độ của chất khí với nhiệt độ là trục hoành và áp suất là trục tung , thì các điểm số liệu gây nên một đường dốc lên , thể hiện mối liên tưởng tuyến tính giữa nhiệt độ và áp suất. Sau thời gian ấy , ta làm việc khá giản đơn là kéo dài đồ thị và đọc nhiệt độ tại đó đồ thị giao với trục hoành , tức lại chỗ áp suất bằng không. Sử dụng nghệ thuật này , Lambert tính được hôn độ không có một sự hạn chế hay một trường hợp ngoại lệ nào cả là âm 270 độ Celsius ( âm 454 độ Fahrenheit ) , khá gần với giá trị được confirm bây giờ ( âm 273 , 15 C ).

Thang nhiệt độ Kelvin

Người có liên tưởng mật thiết nhất với khái niệm độ không không có một sự hạn chế hay một trường hợp ngoại lệ nào cả là William Thomson ( huân tước Kelvin ). Chức vụ nhiệt độ không có một sự hạn chế hay một trường hợp ngoại lệ nào cả mang tên của ông , kelvin ( K ) , chức vụ nhiệt độ được sử dụng thông dụng nhất bởi các nhà khoa học trên khắp thế giới. Các khoảng chia nhiệt độ trong thang Kelvin cùng cỡ với khoảng chia nhiệt độ trong thang Celsius , nhưng vì nó bắt đầu tại không độ không có một sự hạn chế hay một trường hợp ngoại lệ nào cả , thay vì điểm băng của nước , nên nó có xác xuất được sử dụng trực tiếp trong các phép toan tính học , nhất là trong phép nhân và phép chia. Nếu , 100 K thực sự nóng gấp đôi 50 K. Một mẩu chất khí trong xilanh kín ở 100 K cũng chứa năng lượng nhiệt nhiều gấp đôi , và áp suất lớn gấp đôi so với ở 50 K. Những phép tính như vậy chẳng thể thực hành với thang đo Celsius hay Fahrenheit , tức là 100 C không nóng gấp đôi 50 C , hay 100 F không nóng gấp đôi 50 F.

Các ẩn ý của định luật thứ ba

Vì nhiệt độ của độ không không có một sự hạn chế hay một trường hợp ngoại lệ nào cả là chẳng thể đạt tới trên phương diện vật lí , nên định luật thứ ba có xác xuất được phát biểu lại để ứng dụng cho thế giới thực tiễn như sau: entropy của một tinh thể toàn hảo tiến tới bằng không khi nhiệt độ của nó tiến tới không độ không có một sự hạn chế hay một trường hợp ngoại lệ nào cả. Ta có xác xuất ngoại suy từ số liệu thực nghiệm rằng entropy của một tinh thể toàn hảo tiến tới bằng không tại không độ không có một sự hạn chế hay một trường hợp ngoại lệ nào cả , nhưng ta không bao giờ có xác xuất chứng minh điều này theo lối kinh nghiệm.

Theo David McKee , giáo sư vật lí tại Đại học Nam Missouri , “Có một chuye nghiên cứu nhiệt độ cực thấp , và mỗi lần bạn ngoảnh mặt đi là có một kỉ lục nhiệt độ thấp mới. Bây giờ , người ta dễ dàng thu được các nhiệt độ nano kelvin ( nK = 10 ⁻⁹   K ) , và bây giờ người ta đang làm việc với pico kelvin ( pK = 10 ⁻¹²  K ).” Lúc viết bài này , nhiệt độ thấp kỉ lục thu được bởi nhóm YKI thuộc Phòng thử nghiệm Nhiệt độ Thấp tại Đại học Aalto ở Phần Lan , vào năm 1999. Họ đã làm lạnh một miếng kim khí rhodium tới 100 pK , hay 100 phần nghìn tỉ của một độ trên không độ tuyệt không có một sự hạn chế hay một trường hợp ngoại lệ nào cả , phá kỉ lục 280 pK được chính họ lập trước đó vào năm 1993.

trong khi một nhiệt độ không độ không có một sự hạn chế hay một trường hợp ngoại lệ nào cả không tồn tại trong tự nhiên , và chúng ta chẳng thể thu được nó trong phòng thử nghiệm , thì khái niệm độ không không có một sự hạn chế hay một trường hợp ngoại lệ nào cả có ý nghĩa cần yếu cho các phép tính liên tưởng đến nhiệt độ và entropy. Hưng thịnh phép đo ẩn ý một liên tưởng với một điểm mốc nào đó. Khi chúng ta nói khoảng cách , chúng ta phải hỏi , khoảng cách đến cái gì? Khi chúng ta nói thời kì , chúng ta phải hỏi , thời kì tính từ lúc nào? Định nghĩa số không trên thang đo nhiệt độ mang lại tác phong cho các giá trị dương trên thang đo đó. Khi một nhiệt độ được nói là 100 K , nó có tức thị nhiệt độ đó là 100 K trên không độ không có một sự hạn chế hay một trường hợp ngoại lệ nào cả , nó cách không độ không có một sự hạn chế hay một trường hợp ngoại lệ nào cả một khoảng gấp đôi so với 50 K và bằng một nửa so với 200 K.

Lúc mới đọc , định luật thứ ba trông khá giản đơn và tất nhiên. Tuy nhiên , nó có ý nghĩa vô ngần quan yếu và là điểm kết của một câu chuyện dài li kì mô tả đầy đủ bản chất của nhiệt lượng và năng lượng nhiệt.

web : gia sư hà nội

gia sư vật lý