Warum ist 0K0K0K unmöglich zu erreichen, wenn die Wärmekapazität auf 000 geht, wenn sich TTT 0K0K0 K nähert?

Sehen Sie sich die Aussage von Clausius zum zweiten Hauptsatz der Thermodynamik an. Die Kurzfassung ist, dass Wärme immer nur von Hochtemperaturbereichen zu Niedertemperaturbereichen fließt. Also, um einen auf Körpertemperatur zu bringen$0\operatorname{K}$durch die übertragung von wärmeenergie benötigt man a$0\operatorname{K}$Wärmebad, um die Wärme hinein zu leiten. Beachten Sie, dass ein Wärmebad in der Lage sein muss, Wärme aufzunehmen, ohne die Temperatur zu ändern, also die Existenz von a$0\operatorname{K}$Wärmebad würde den Anspruch in der Frage verletzen, dass$C\rightarrow 0$für alle Körper wie$T\rightarrow 0 \operatorname{K}$.

Es gibt andere Wege zu erreichen$0\operatorname{K}$die gleichermaßen nicht-physisch sind. Die adiabatische Ausdehnung eines idealen Gases auf ein unendliches Volumen bringt Sie zum Beispiel zum$0\operatorname{K}$Isotherme. Sie müssen nur ein unendliches Volumen haben, in das Sie sich ausdehnen können, und eine unendliche Zeit, um dies quasi statisch zu tun, damit Sie die Wärme als Arbeit extrahieren können.

Sie können den Satz von Nernst nicht sehen, wenn Sie sich den Wärmetransport ansehen, oder Sie erhalten genau das Problem, nach dem Sie fragen. Der Schlüssel zu Nernsts Theorem ist, dass man ein System nicht einfach dazu zwingen kann, Wärme abzugeben – wenn man könnte, hätte man Recht, es wäre viel einfacher, T = 0 zu erreichen als jedes andere T, weil dies nicht der Fall ist Es muss nicht viel Wärme extrahiert werden, um den letzten Tropfen in T zu erhalten. Das Problem ist, dass es schwierig ist, die Wärme zu extrahieren. Ich habe mir Ableitungen des Satzes von Nernst angesehen, und ich kann nicht sagen, dass ich bisher irgendwelche aufschlussreichen gesehen habe, also kann ich nicht viel mehr helfen. Aber es ist klar, dass man sich nicht vorstellen kann, dass Sie entweder dQ oder dS direkt im Griff haben, oder Sie könnten S einfach auf Null heruntersetzen. Es scheint, dass das, was Sie tatsächlich in einem einzigen Schritt tun können, immer entweder ein vertikaler oder ein horizontaler Schritt zwischen zwei Kurven ist, die gegen Null konvergieren. Deshalb sind unendlich viele Schritte erforderlich - Sie sind in Bezug auf das, was Ihnen erlaubt ist, eingeschränkt zu "step", und es ist nie entweder dQ oder dS, das Sie machen können, was Sie wollen, es ist immer so etwas wie der Druck oder die Feldstärke oder so ein extern steuerbarer Parameter. Dann erhalten Sie einfach den dQ und dS, den Sie erhalten, und es wird immer schwieriger, signifikante dQ oder dS zu erhalten, wenn T und S auf Null gehen. ist immer so etwas wie der Druck oder die Feldstärke oder so ein extern steuerbarer Parameter. Dann erhalten Sie einfach den dQ und dS, den Sie erhalten, und es wird immer schwieriger, signifikante dQ oder dS zu erhalten, wenn T und S auf Null gehen. ist immer so etwas wie der Druck oder die Feldstärke oder so ein extern steuerbarer Parameter. Dann erhalten Sie einfach den dQ und dS, den Sie erhalten, und es wird immer schwieriger, signifikante dQ oder dS zu erhalten, wenn T und S auf Null gehen.