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:

Понятие античной науки
Среди ученых-науковедов наблюдаются две крайние точки зрения в самом понятии науки, находящиеся в радикальном противоречии друг с другом. Первая точка зрения говорит о том, что наука в собственном смысле слова родилась в Европе лишь в XV ...

Эндогенные и экзогенные факторы развития
Экзогенный фактор среды - любой внешний фактор, связанный с климато-географической характеристикой местообитания или влиянием биотического сообщества. Эндогенный - то есть внутренний, связанный с действием внутренних причин. Эндогенные ...

Использование одноразовых подгузников. Памперс, Хагес и другие. Плюсы и минусы.
Одноразовый подгузник полезное и нужное изобретение. Он облегчает жизнь не ребёнку, а его родителям. Ночи без сна и бесконечная стирка пелёнок остались далеко в прошлом. Собираясь в поездку не надо брать с собой огромные кучи пелёнок, рас ...