Из теоремы Нернста, называемой третьим началом термодинамики, следует, что при приближении температуры к нулю теплоемкости тоже стремятся к нулю, т. е. начинают зависеть от температуры (Т). По классической теории этого быть не должно. Значит, в рамках классической физики теорема Нернста не может быть объяснена. Кроме того, из уравнения Клапейрона следует, что коэффициент теплового расширения и термический коэффициент давления не должны зависеть от температуры, а из теоремы Нернста получается, что они тоже обращаются в нуль при Т= 0. Это значит, что при низких температурах перестает выполняться и уравнение Клапейрона—Менделеева.

Посколькуи по третьему началу термодинамики при Т= 0 левые части обращаются в нуль, то в нуль должны обратиться и правые части, т.е. при Т= 0 давление газа не зависит от температуры, а определяется только плотностью, газ находится в состоянии вырождения. Пример такого газа — газ свободных электронов в металлах при обычных температурах.

К вырожденным газам не применима статистика Больцмана, поэтому разработана квантовая статистика Бозе—Эйнштейна (для бозонов). Из приведенных соотношений получается, что и внутренняя энергия перестает зависеть от температуры, определяясь только плотностью. Поэтому и газ свободных электронов в металлах не вносит заметного вклада в теплоемкость.

Прочие статьи:

Определенное материнство
Материнская семья, в которой самцы не принимают участия, хотя продолжают жить после оплодотворения самок не меньшее время, чем эти последние, давая начало целому ряду поколений. Заботы матери о потомстве носят определенный и более или мен ...

Влияние физических факторов на микроорган, практическое значение
Стерилизация . Физические факторы: температура, свет, электричество, высушивание, лучистая энергия, осмотическое Р и др. Влияние температуры. Для каждого вида бактерий имеется определенная температура развития, и в зависимости от пределов ...

Здоровье человека. Демографические проблемы
Проблема сохранения здоровья населения особенно актуальна в современном обществе, отличающемся негативной характеристикой основных демографических показателей наряду с прогрессирующим распространением алкоголизма, наркотоксикомании и забо ...