Физика. Молекулярная физика. Термодинамика

101 Интегрируя между соответствующими предельными значениями, можно получить следующее соотношение для изменения энтропии: 2 1 2 1 1 2 ln ln V p S S S Nk Nk V p                  . (5.22) Таким образом, энтропия идеального газа при изотермическом сжатии уменьшается, и это уменьшение определяется только преде- лами изменения давления. Из уравнения (5.18) следует, что при абсолютном нуле: 0 0 T T dU p dV           . (5.23) Изотермическая сжимаемость системы определяется уравне- нием: 1 dV V dp    , (5.24) которое можно применить и к идеальному газу. 5.6. Тепловая теорема Нернста (третье начало термодинамики) Рассмотрим поведение некоторой макросистемы при весьма низких температурах. Пусть возможные значения энергии соответ- ственно равны E 0 , E 1 , E 2 , ..., где Е 0 – наименьшая возможная энергия. В 1906 г. немецкий физико-химик Вальтер Нернст сформулиро- вал теорему, получившую название третье начало термодинамики: «При абсолютном нуле энтропия однородного твердого или жидкого тела в состоянии термодинамического равновесия стремится к нулю, если стремится к нулю термодинамическая температура». Это утверждение справедливо только для однородных тел, ибо для смесей следует учитывать увеличение энтропии в результате смешения. Эта теорема не применима к идеальным газам, поэтому необ- ходимо принять, что при достаточно низкой температуре никакой газ