Entropías absolutas y la tercera ley de la termodinámica

La entropía es única entre las funciones de estado porque posee un valor absoluto medible.

Definimos este valor mediante la relación de Boltzmann: la entropía absoluta es proporcional al logaritmo natural del número de microestados posibles, o disposiciones de partículas.

Cuando un recipiente lleno de gas se expande, un volumen mayor permite niveles de energía más juntos, que se llenan incluso a la misma temperatura. Esto incrementa el número total de microestados accesibles, incrementando la entropía del sistema.

En el cero absoluto, todo movimiento térmico cesa. En un cristal perfectamente ordenado, los átomos se alinean en una disposición única y única. Como solo hay un microestado posible, el logaritmo natural de uno es cero, resultando en entropía cero. Esta es la Tercera Ley de la Termodinámica.

Sin embargo, el "cristal perfecto" es un ideal. En realidad, la entropía residual puede persistir incluso a cero kelvin. Esto ocurre cuando las moléculas pueden ser "congeladas" en diferentes orientaciones, como moléculas de monóxido de carbono orientadas en direcciones aleatorias. Este trastorno persistente significa que la entropía permanece ligeramente por encima de cero.