热力学第三定律英文解释翻译、热力学第三定律的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 third law of thermodynamics

分词翻译：

热力学的英语翻译：

energetics; thermodynamics
【化】 thermodynamics

第三的英语翻译：

third; thirdly
【机】 third

定律的英语翻译：

law
【化】 law
【医】 law

专业解析

热力学第三定律（Third Law of Thermodynamics）是热力学体系的基础定律之一，其核心表述为：当系统的温度趋近于绝对零度（0 K）时，所有完美晶体的熵趋近于一个恒定最小值。该定律由德国物理学家瓦尔特·能斯特（Walther Nernst）于1906年提出，因此也被称为“能斯特热定理”（Nernst Heat Theorem）。

定律内涵与数学表达

熵的极限性质
在绝对零度下，完美晶体（原子排列完全有序）的熵值趋于零，即 $S0 = 0$。数学表达式为：

$$ lim{T to 0} S(T, V, N) = 0 $$

这一结论可通过量子力学的微观状态数解释：$S = k ln Omega$，当温度趋近于0 K时，系统微观状态数$Omega=1$（唯一基态），故$S=0$。
不可达性推论
定律隐含“绝对零度无法通过有限步骤达到”的物理限制，为低温实验提供理论边界。

应用领域

低温物理：指导超导、超流等量子现象的研究（如液氦在接近0 K时的行为）。
材料科学：计算晶体材料在极低温下的热容与相变行为。
热力学计算：通过量热实验测定物质的绝对熵值，用于化学反应平衡常数预测。

权威参考来源

美国国家标准与技术研究院（NIST）对热力学定律的阐释：Thermodynamics Third Law
大英百科全书（Britannica）能斯特定理条目：Nernst Heat Theorem
麻省理工学院开放课程课件：Thermodynamics and Absolute Entropy

（注：部分文献需通过机构权限访问完整内容。）

网络扩展解释

热力学第三定律是热力学的四大基本定律之一，主要描述系统在接近绝对零度时的行为特性。其核心内容可归纳为以下几点：

一、定义与表述

能斯特热定理（Nernst定理）
当温度趋近于绝对零度（0 K）时，任何纯物质的完美晶体在等温过程中的熵变趋近于零。即： $$ lim_{T to 0} Delta S = 0 $$ 这暗示在绝对零度附近，物质的熵不再随温度变化。
普朗克表述
普朗克进一步提出，在绝对零度时，纯物质的完美晶体熵值为零： $$ S(0 , text{K}) = 0 $$ 这一结论基于“完美晶体”的理想假设，即所有原子/分子处于最低能态且完全有序排列。

二、物理意义

绝对零度不可达：第三定律隐含了“无法通过有限步骤达到绝对零度”的结论，为低温物理学设定了极限。
熵的基准点：它为熵的计算提供了绝对参考（熵的零点），使得绝对熵的统计成为可能。

三、应用领域

化学与材料科学：通过第三定律可计算物质的标准摩尔熵（如热力学数据表），用于预测化学反应的自发性。
低温物理：指导超导、超流等量子现象的研究，例如解释为何极低温下某些材料电阻消失。
工程领域：优化制冷技术（如稀释制冷机）的设计，推动接近0 K的实验进展（目前实验室最低温已达约$10^{-9}$ K）。

四、例外与补充

非完美晶体：如玻璃或无序合金，即使在0 K时仍可能保留残余熵（称为“冻结熵”）。
量子涨落：在极低温下，量子效应可能导致零点能的存在，此时经典热力学理论需结合量子统计修正。

五、与其他定律的关系

补充第二定律：第二定律定义熵增方向，第三定律则限定了熵的绝对最小值。
支持统计力学：熵的微观解释（玻尔兹曼公式$S = k ln Omega$）与第三定律一致——完美晶体的微观状态数$Omega=1$，故$S=0$。

热力学第三定律虽基于理想条件，但为理解物质在极端条件下的行为提供了关键框架，并推动了现代低温技术的突破。