何瑞琦

摘 要：闡述由Thomson-Berthelot原理導出Nernst定理，分析了由Nernst定理導出絕對零度不能達到原理，由絕對零度不能達到原理證明了Nernst定理，最終說明熱力學第三定律兩種表述的等價性。

關(guān)鍵詞：熱力學第三定律;絕對零度;Nernst定理

中圖分類號：O414.1 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）13-0247-02

1 Nernst定理

Nernst定理可以表述為：

（1）系統(tǒng)的熵在等溫過程中的改變隨絕對溫度趨于零，即：

ΔS=0

ΔS代表等溫過程中熵的改變量。

（2）也可表述為絕對零度不能到達。

2 Nernst定理證明絕對零度不能到達原理

現(xiàn)利用Nernst定理證明絕對零度不能到達原理。

首先需要考慮使用什么過程才能使系統(tǒng)的溫度足夠低，那么最好的方法是是系統(tǒng)在降溫同時放熱，但這需要外界比系統(tǒng)更低的溫度才可行，我們的目的就是使系統(tǒng)低于一切外界的溫度，表明放熱同時降溫的過程是不可能持續(xù)進行的。

所以，所有過程中絕熱過程是最可行的獲得低溫的方法，同時絕熱過程中絕熱可逆過程比絕熱不可逆過程效率更高。因此最終只需討論絕熱可逆過程即可。

假設(shè)系統(tǒng)狀態(tài)可用兩個獨立參量描述，以（T，x）為獨立參量，x可能為V或P等。

4 結(jié)語

通過以上兩個證明，說明了Nernst定理和絕對零度不能到達原理之間可以互相證明，也就說明了這二者是等價的。

參考文獻

[1] 汪志誠.熱力學·統(tǒng)計物理（第五版）[M].北京：高等教育出版社，2013.

[2] 王竹溪.熱力學[M].北京：高等教育出版社，1960.

[3] 林宗涵.熱力學與統(tǒng)計物理[M].北京：北京大學出版社，2007.

[4] 李鴻寅.熱力學與統(tǒng)計物理[M].河南大學出版社，1988.