3.6
Энтропия уникальна среди функций состояния, поскольку обладает измеримым абсолютным значением.
Мы определяем это значение через отношение Больцмана: абсолютная энтропия пропорциональна естественному логарифму числа возможных микросостояний, или расположений частиц.
Когда газом наполненный контейнер расширяется, больший объём позволяет создавать более плотно расположенные уровни энергии, которые заполняются даже при той же температуре. Это увеличивает общее количество доступных микросостояний, увеличивая энтропию системы.
При абсолютном нуле всё тепловое движение прекращается. В идеально упорядочённом кристалле атомы выстраиваются в уникальном, уникальном расположении. Поскольку существует только одно возможное микросостояние, естественный логарифм одного равен нулю, что приводит к нулевой энтропии. Это третий закон термодинамики.
Однако «идеальный кристалл» — это идеал. На самом деле остаточная энтропия может сохраняться даже при нулевой Кельвине. Это происходит, когда молекулы могут быть «заморожены» в разных ориентациях, например, молекулы угарного газа, направленные в случайные направления. Это устойчивое нарушение означает, что энтропия остаётся немного выше нуля.
Людвиг Эдвард Больцман разработал определение энтропии, в котором утверждалось, что абсолютная энтропия пропорциональна естественному логарифму числа…
© 2026 MyJoVE Corporation. Все права защищены.