Q 1 ' і Q 2 ' , можна написать:
В
Звідси знаходиться шукана температура Т.
Побудована таким чином шкала температур, як з'ясувалося, збігається зі шкалою, одержуваної при вимірах з газовим термометром.
З рівняння (15) випливає, що нулем температури є температура, при якій кількість теплоти Q 2 дорівнює нулю. p> У цьому випадку ККД циклу Карно повинен дорівнювати одиниці. Так як великим він стати не може (за першою початку), то ця температура щонайнижча. Термодинамічна шкала збігається зі шкалою газового термометра, значить, збігаються і їх нульові точки. Нагадаємо, що абсолютним нулем є температура t = - 273,15 В° С. Згідно з другим Догори неможливо отримати ККД теплової машини, що дорівнює одиниці, тому можна дати ще одну формулювання другого початку, що підкреслює цю обставину: абсолютний нуль температури принципово недосяжний, хоча до нього можна наблизитися наскільки завгодно близько. В даний час вже отримана температура, складова всього 10 -6 К.
Оскільки енергія безладного руху частинок газу пропорційна температурі, то слід чекати, що при абсолютному нулі безладний рух має припинитися - частки будуть розташовуватися найбільш впорядкованим чином (але, звичайно, будуть мати місце внутрімолекулярні або внутріатомні руху). Цією найбільшою впорядкованості розташування частинок повинна відповідати найменша ентропія.
В. Нернст (1864 - 1941), грунтуючись на ряді фізико-хімічних спостережень, висловив положення, часто зване третім початком термодинаміки: ентропія будь макросистеми при прагненні її температури до абсолютного нуля прагне до одного і того ж для всіх систем постійному значенню, яке можна прийняти рівним нулю.
На закінчення зазначу, що область докладання термодинаміки НЕ обмежується тільки тепловими процесами. Зміни внутрішньої енергії за рахунок хімічних процесів, процесів горіння, внутрішньоатомних перетворень і багатьох інших (включаючи і процеси, що відбуваються в живих організмах) також успішно досліджуються термодинамікою. Однак складність подібних досліджень не дозволяє вивчати їх у загальному курсі фізики.
9. Необхідні і достатні умови існування систем
Народження життя на Землі, її розвиток і існування, антропогенна діяльність знаходяться в строгій відповідності з другим початком термодинаміки - законом зростання ентропії. Цей закон показує, як і яким чином відбувається неминуче погіршення якості навколишнього середовища для досягнення головної мети - забезпечення існування життя на планеті і сталого розвитку.
Для еволюції впорядкованих систем і їх існування потрібні необхідні й достатні умови:
необхідні джерела, супроводжують системи речовиною, енергією з низькою ентропією;
можливість позбавлення від відходів, що володіють високою ентропією.
Особливість живого орга...
