القانون الثالث للديناميكا الحرارية

تمت صياغة هذا القانون القانون الثالث للترموديناميك من العالم الفزيائي فالتر هيرمان نيرنست عام 1906 وهو قانون معروف باسمه. وهو يعادل النص القائل باستحالة الوصول إلى درجة الصفر المطلق.

لا يمكن تبريد نظام إلى درجة الصفر المطلق.

عند الاقتراب من درجة الصفر المطلق ($T=0K$) تصبح الانتروبية S لا تعتمد على الإحداثيات الأخرى للديناميكا الحرارية. حيث تصل الانتروبية S إلى قيمة ثابتة $S_0$.

$\underset{T\to 0}{\lim }S(T,p,V,\dots )=S(T=0)=S_0.$

ويمكن كتابة الانتروبية الثابتة عند درجة الصفر المطلق على الصورة :

$S_0=k\cdot \ln ({\mathrm{\Omega }}_0)$

حيث:

$k$ ثابت بولتزمان

${\mathrm{\Omega }}_0$ عدد الحالات الممكنة للحالة الأرضية.

فعلى سبيل المثال، بالنسبة إلى بلورة ذات عدد n من الذرات، حيث يمكن للذرات فيها أن تتخذ وضعين اثنين للعزم المغزلي spin في الحالة الأرضية ويكون:

$T=0K</<math>S_0=k\cdot \ln (2^n)$

وبالنسبة إلى جميع التفاعلات الكيميائية الطبيعية التي تصبح فيها المواد الداخلة في التفاعل بلورات مثالية عند درجة الصفر المطلق تتصف بالمعادلة :

$\underset{T\to 0}{\lim }S(T,p,\dots )=0$

ولا يوجد للمادة الصلبة عند الصفر المطلق سوى حالة واحدة :

${\mathrm{\Omega }}_0=1$

ويمكن اثبات تلك العلاقات بطرق الإحصاء الكمومي.

نص أخر للقانون الثالث

"عندما يقترب نظام من درجة حرارة الصفر المطلق, تتوقف جميع العمليات وتقترب أنتروبية النظام من أقل قيمة ممكنة"

وضع هذا القانون فالتر هيرمان نيرنست في بداية القرن العشرين

أنظر أيضا

• القانون الصفري للترموديناميك
• القانون الأول للترموديناميك
• القانون الثاني للترموديناميك
• دورة كارنو
• كفاءة حرارية

bg:Трети закон на термодинамиката ca:Tercer principi de la termodinàmica cs:Třetí termodynamický zákon da:Termodynamikkens 3. lov de:Nernst-Theorem Third law of thermodynamics]] eo:Tria leĝo de termodinamiko es:Tercer principio de la termodinámica et:Termodünaamika kolmas seadus fa:قانون سوم ترمودینامیک fr:Troisième principe de la thermodynamique gl:Terceira Lei da Termodinámica he:החוק השלישי של התרמודינמיקה it:Terzo principio della termodinamica ja:熱力学第三法則 kk:Термодинамиканың үшінші бастамасы ko:열역학 제3법칙 nl:Derde wet van de thermodynamica no:Termodynamikkens tredje lov pl:Trzecia zasada termodynamiki pt:Terceira lei da termodinâmica ro:Principiul al treilea al termodinamicii ru:Третье начало термодинамики si:තාප ගති විද්‍යවේ තෙවන නියමය simple:Third law of thermodynamics sk:Tretia termodynamická veta sl:Tretji zakon termodinamike sv:Termodynamikens tredje huvudsats th:กฎข้อที่สามของอุณหพลศาสตร์ uk:Третій закон термодинаміки zh:热力学第三定律 zh-yue:熱力學第三定律