열역학 제3법칙

절대 영도에서 엔트로피에 관한 법칙

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열역학 제3법칙
상반 법칙

v  d  e  h

물리학에서 열역학 제3법칙(third law of thermodynamics)은 엔트로피의 기본적인 개념과 관련되는 내용으로 다음과 같이 기술된다.

절대 영도에서 엔트로피는 0이 된다

내용편집

양자역학에 따르면 절대 영도에서 계는 반드시 최소의 에너지를 가지는 상태, 즉 바닥 상태에만 존재할 수 있다. 이러한 최소의 에너지를 가질 수 있는 상태가 한가지 뿐이라면 엔트로피는 0이 된다. 이보다 일반적인 표현으로는

절대 영도에서 엔트로피는 상수가 된다

라고 기술되며 최소 에너지의 상태가 복수개로 존재할 때 이렇게 엔트로피는 상수로 수렴하게 된다. 이러한 상수값은 때론 계의 잔류 엔트로피라고 불린다. 유리는 잔류 엔트로피를 가지는 계의 대표적인 예시 중 하나이다.[1]

또 다른 표현으로는 '유한한 단계의 과정으로 계가 절대 영도에 도달할 수 없다.'라는 표현이 있다.[2]

모든 순물질의 완전 결정의 엔트로피는 절대 영도에서 제로인 것을 주장하는 법칙. 엔트로피 수치의 기준을 부여한다. 처음에 W. Nernst는 고상(固相)만이 관여하는 화학 반응에 수반되는 엔트로피 변화는 절대 영도에서 제로가 된다(네른스트의 열 정리)고 하였으나 M. Planck에 의해 일반화되었다.[3]

같이 보기편집

각주편집