Was ist der Dritte Hauptsatz der Thermodynamik?

Der Dritte Hauptsatz der Thermodynamik ist ein Gesetz, das besagt, dass es unmöglich ist, einen Körper auf den absoluten Nullpunkt abzukühlen. Der absolute Nullpunkt ist die theoretische Temperatur, bei der alle Moleküle eines Körpers ihre Bewegung einstellen. Der Dritte Hauptsatz der Thermodynamik ist eines der grundlegenden Gesetze der Thermodynamik und hat Bedeutung für viele Bereiche der Physik.

Der Dritte Hauptsatz der Thermodynamik wurde erstmals im Jahr 1906 von dem deutschen Physiker Walther Nernst formuliert. Er stellte fest, dass es unmöglich ist, einen Körper auf den absoluten Nullpunkt zu kühlen, da die Entropie eines Körpers bei diesem Punkt null wird. Die Entropie ist eine thermodynamische Größe, die die Unordnung oder das Maß der Unvorhersehbarkeit eines Systems beschreibt.

Beispiel: Anwendung des Dritten Hauptsatzes der Thermodynamik

Ein Beispiel für die Anwendung des Dritten Hauptsatzes der Thermodynamik ist die Bestimmung der Entropie von Festkörpern bei tiefen Temperaturen. Wenn die Temperatur eines Festkörpers auf nahe dem absoluten Nullpunkt abgesenkt wird, nähert sich die Entropie des Festkörpers einem bestimmten Wert, der als Nullpunkt-Entropie bezeichnet wird. Diese Entropie ist ein Maß für die Ordnung des Kristallgitters im Festkörper.

Entropie und Temperatur im Dritten Hauptsatz der Thermodynamik

Im Dritten Hauptsatz der Thermodynamik wird die Entropie eines Systems in Bezug auf den absoluten Nullpunkt definiert. Je näher ein System auf den absoluten Nullpunkt abgekühlt wird, desto geringer wird seine Entropie. Der Dritte Hauptsatz der Thermodynamik besagt, dass die Entropie eines Systems bei Erreichen des absoluten Nullpunkts gleich null ist. Die Temperatur und die Entropie eines Systems sind eng miteinander verbunden, und der Dritte Hauptsatz der Thermodynamik liefert eine Beziehung zwischen diesen Größen.

Bedeutung des Dritten Hauptsatzes der Thermodynamik für die Physik

Der Dritte Hauptsatz der Thermodynamik hat Bedeutung für viele Bereiche der Physik, insbesondere für die Festkörperphysik und die chemische Thermodynamik. Er hat Auswirkungen auf die Möglichkeit, Materialien nahe dem absoluten Nullpunkt zu untersuchen und zu verstehen. Der Dritte Hauptsatz der Thermodynamik ist auch wichtig für die Entwicklung von neuen Materialien und Technologien, wie z.B. Supraleiter und thermoelektrische Materialien. Darüber hinaus hat er Auswirkungen auf viele Bereiche der Astrophysik und der Kosmologie.