Terceira lei da termodinámica

A terceira lei da termodinámica, na súa formulación clásica, debido a Walther Hermann Nernst, estabelece que é imposíbel, por medio dun número finito de etapas (ou estados) atinxir a temperatura do cero absoluto (cero kelvin). Adoita, por isto, recibir tamén o nome de principio da inaccesibilidade do cero absoluto.

Leis da termodinámica

Lei cero da termodinámica

Primeira lei da termodinámica

Segunda lei da termodinámica

Terceira lei da termodinámica

De forma equivalente:

• Ao chegar ao cero absoluto, 0 K, calquera proceso nun sistema físico está detido.
• Ao chegar ao cero absoluto, a entropía alcanza un valor mínimo.

A lei, polo tanto, establece un punto de referencia para determinación do valor da entropía. A ecuación proposta por Nernst e:

$\lim _{T\to 0}\Delta S=0$

onde $\Delta S$ e a variación de entropía e $T$ a temperatura.

No caso dun cristal perfecto dunha substancia pura, a entropía achégase a cero segundo a temperatura tende a cero.

Esta lei entronca co principio de incerteza de Heisenberg, prohibindo do punto de vista microscópico, o acadar o repouso absoluto das moléculas, átomos ou partículas que constitúen a materia.

Co desenvolvemento da mecánica estatística, a terceira lei da termodinámica (como as outras leis) pasou de ser unha lei fundamental (justificado por experiencias) a unha lei derivada (derivado de leis mais básicas). A lei básica da qual e derivada principalmente e a definición estatístico-mecánica de entropía dun sistema macroscópico:

$S-S_{0}=k_{B}\ln \,w\$

onde S e a entropía, k_B a constante de Boltzmann, e $w$ o número de microestados consistentes coa configuración macroscópica. A conta de estados é a partir do estado de referencia do cero absoluto, o que corresponde a entropía de S₀.