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´ú¶qæiªº¤èªk¤§¤@¬O¶q¼ö®e¡C¬°¤°»ò¡H¦]¬°
«e±¦³¡]¨£½Ò¥» p.128 (16.57)¡^
Cp = (∂Q/∂T)p = T(∂S/∂T)p
S = ∫ Cp / T dT
¡]«ä¦Ò¡G³oùج°¤°»ò¥Î S ªí¥Ü¡A¦Ó«D¥Î ΔS¡H¡^
¤W¦¡¶¶²z¦¨³¹¡A¦ý§An¦Ò¼{¨ì¿n¤À±`¼Æ¡A¥H©w¿n¤À¡]¦³¤W¤UªÌ¡^¨Ó¼g¥X¡A
S(T) = S(T0) + ∫T0T Cp / T dT
¬Ý°_¨Ó§ÚÌ¥u¯à°Q½× "æiªº§ïÅÜ"¡A©Ò©¯¥»³¹©Ò¤¶²Ðªº¼ö¤O¾Ç²Ä¤T©w«ß¡A¥i¥H¬°æi¦bµ´¹ï¹s«×¤U©w¤@ÓÈ¡C
¼ÆºØ²Ä¤T©w«ß³¯z
Nernst ±qÆ[¹î¤Æ¾Ç¤ÏÀ³ªº¼ö¤O¾Ç¥H¤Î¹q¤Æ¾Ç¹êÅ礤¡Aµo²{ ΔH »P ΔG ÀH·Å«×ÅܤƪºÁͶաC¥»¨Ó G = H - TS ¡A´N¦³
ΔG = ΔH - T ΔS
¤£¶È¦p¦¹¡A·í T → 0¡A ΔG → ΔH (asymptotically)
asymptotic ·N«ü¥ô·N¦aÁͪñ©ó¬YÓȩΦ±½u
°ò©ó¦¹¼Æ¾Ú¡ANernst ´£¥X·í T → 0¡A ΔS → 0 ªº°²»¡¡C
Nernst's ³¯z¡G±µªñµ´¹ï¹s«×¡A¤@Ó¤º³¡¹F¥¿Åªº¨t²ÎùØ¡A©Ò¦³¤Æ¾Ç¤ÏÀ³³£¤£·|¦³æiªº§ïÅÜ¡C
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Plank's ³¯z¡G©Ò¦³³B©ó¤º³¡¥¿Åª¬ºA¤¤ªº¨t²Î¡A¦bµ´¹ï¹s«×®É¡A¨äæiªºÈ³£¬O¤@¼Ëªº¡A¦]¦¹¥i¥H³]©w¬°¹s¡C
¥»¨Ó¬O°w¹ï´¹Åé¦b½Í¡A¦ý´¶¹M»{¬°©Ò¦³ª«½è¬Ò¾A¥Î¡C
¡]¥¼¹F¨ì¤º³¡¥¿Åªº¨t²Î¡A¦p¬Á¼þ¡C¨Ã«D¥¿ÅºA¡A³Ì²×±NÅܬ°´¹Åé¡^
±q²ÎpÆ[ÂIªºæi©w¸q¨Ó¬Ý¡Aæi¬O 0 ¥u¯à¬Oª¬ºA¼Æ¬° 1¡A³o¥NªíµÛ«Å§i¥ô¦ó°òºA¤£Â²¨Ö¡C
¤Þµo¬Ý¦ü²Ä¤T©w«ß¤£¥¿½TªººÃÂI¡G¨Ò¦p¡Aì¤l±Æ¦C¤w¹F³Ì³W«h¦³§Ç¡A¬°§¹¬ü´¹Åé¡A¦ý¨CÓì¤l¤W¤´¦³¿W¥ßºÏ¯x¡Aª¬ºA¼Æ©úÅ㤣¤Ö¡A¬G°òºA¦ü«D²¨Ö¡C
¸Ñ¨MÃöÁä¡G¥æ¤¬§@¥Î
¹Ï¹³¡G¦U¤l¨t²Î¦³¨äæi¡A¦Óæi¬O¬Û¥[ªº¡C
Simon's ³¯z¡G¥Ñ¦P¤@Ó¨t²Î¤§¥ô¦ó Aspect ©Ò°^Ämªºæi¡A¦b T → 0 ®ÉÁÍ©ó¹s¡C
³oùتº aspect(s) ¡A¬O«ü¨t²Î¤£¦P¦Û¥Ñ«×ªº¦U³¡¤À¡A¦p´¹®æ»P¦Û±Û¡C
²Ä¤T©w«ß¾ÉPªºµ²ªG
·í T → 0¡A¼ö®eÁÍ©ó¹s
C = T (∂S/∂T) = (∂S/∂lnT) → 0
³o¬O¦]¬° T → 0 §Y¡B ln T → - ∞ ¡A ¥B S → 0¡C¥un S → ¬Y±`¼Æ¡A ∂S «K → 0¡C
¦^¾Ð¥ý«e´¿±À¾É¡A¨C²ö¦Õ¨CӦۥѫ׬O C = R/2
¼ö¿±µÈ°±¤î
°ò©ó T → 0 ®É S → 0¡A(∂S/∂p)T → 0 ·í T → 0¡]¦]¬° "S→¬Y±`¼Æ" ·N¨ýµÛ ΔS → 0 ¡^¡C§Q¥Î Maxwell Ãö«Y¦¡¡]dU = T dS - p dV¡^¡A¦³
1/V (∂V/∂T)p → 0¡A¦]¦¹Å鿱µÈ«Y¼Æ βp → 0¡C
T → 0 ®É¥ô¦ó®ðÅ餣¦A¬O²z·Q
¡]³æì¤l¡^²z·Q®ðÅ骺¯S¼x¬O Cp - CV = R ¡AµM¦Ó¡A·í T → 0 ®É¡A Cp ¡B CV ¬Ò¬°¹s¡A¬G«e¦¡¤£¦A¦¨¥ß¡C
¥t¥~¡A²z·Q®ðÅé CV = 3/2 R ¡A¬G¦¹¦¡¦b T → 0 ®É¤]¤£¦¨¥ß¡C
¦AªÌ¡A«e¦³ S = CV ln T + R ln V + constant ¡A¤@¥¹ T → 0 ¡A´N·|¾ÉP S → - ∞ ¡]¹H¤Ï²Ä¤T©w«ß¡^
¶V¬O§C·Å¡A·L®zªº¥æ¤¬§@¥Î¶V¬O«n¡C
©~§©w«ß¤£¦¨¥ß
©~§©w«ß³¯z χ∝ 1/T¡]§Y χ¥¿¤ñ©ó 1/T¡^¡A¬G T → 0 ·|¾ÉP χ→ ∞¡A³o¼Ë¤£¦æ¶Ü¡H
¤£¦æ¡C²Ä¤T©w«ß·N¨ýµÛ (∂S/∂B)T → 0 ¡]¦]¬° S → ±`¼Æªº¸Ü¡AΔS → 0¡^¡A¦Ó
(∂S/∂B)T = (∂m/∂T)B = VB/μ0 (∂χ/∂T)B ¡A¬G (∂χ/∂T)B → 0¡A¦p¦¹¹H¤Ï©~§©w«ß¡C
©~§©w«ß¬O°ò©ó¨C¤@Ӻϯxªº¦æ¬°¬O§¹¥þ¿W¥ß¦Ó±À¾É¥X¨Ó¡]«ü·LÆ[±À¾Éªºª©¥»¡^¡Aχ¬O´yz·L¤p¥~¥[ºÏ³õ¤U©Ò¤Þµoªº·L¤pºÏ¯xÅܤơC·íºÏ¯x¶¡ªº¥æ¤¬§@¥Î¤£¥i©¿²¤®É¡A§ó¤pªº¥~¥[ºÏ³õ´N¥i¥H¨ÏºÏ¯x§áÂà¡C
¤]´N¬O»¡¡A°ª·Å®É¡AkBT »·¤j©ó¥æ¤¬§@¥Î¯à¡A¦U·LÆ[³æ¤¸Åã±o¿W¥ßµLÃö¡A¦b§C·Å¤U¡A¦U³æ¤¸¦æ¬°¿W¥ßªº°²³]¤£¦A¦¨¥ß¡C
µ´¹ï¹s«×¥Ã¤£¥i¤Î
¥H¦³ªº¨BÆJ¡A¤£¥i¯à§N«o¦Ü T = 0¡C
ÄY±KÃÒ©ú½ÆÂø¡A½Ò¥»±Ä¤U¹Ï»¡©ú¡G
¹Ï¤¤ X1 ¤Î X2 ¬O°Ñ¼Æ¡]¦pºÏ³õ¡^¡A°·Å¤DÂǥѵ¥·Å¤§¤U¼W¥[ X »Pµ´¼ö¤§¤U¥h°£(´î¤p) X ¨Ó¹F¦¨¡C¡]¹Ï¤¤ X ªºÈ¬O X2 ¤j©ó X1¡^ ¡CY°·Å¦æ¬°¬O (a) «h¦³¨BÆJ¤Uµ´¹ï¹s«×¥i¹F¡AY¬O (b) «h¤£¥i¹F¡C¬°¤°»ò (b) ¤~¬O¹ïªº¡H¦]¬°²Ä¤T©w«ßªºÃö«Y¡C
³Ì«á¡A¤@ÂIÃö©ó¥d¿Õ¤ÞÀºªº°Q½×¡G
¥d¿Õ¤ÞÀºªº®Ä²v¬O eta = 1 - (TH / TL)¡AY TL = 0K¡A«h®Ä²v¬° 1¡A§Y¼ö¥þÂà¥\¡A¹H¤Ï²Ä¤G©w«ß¡C¥O¤H¤£¸T·Q¡A¦³¦¸¼Æ¹F¤£¨ì 0K ¬O§_¤£»Ýn¨Ï¥Î²Ä¤T©w«ß§@¬°±ø¥ó¡Hµª®×¬O¡AÁÙ¬O»Ýn ²Ä¤T©w«ß¡Aì¦]¦b©ó¡G·QÅý¥d¿Õ¤ÞÀº¨ä¤¤¤@Ó¼ö®w¬O±µ¦b 0K ³o¼Ëªº¦Ò¶q¬O¦³°ÝÃDªº¡A¦]¬°¹ï©ó¨ä¤¤·|¸g¾úªºµ¥·Å¹Lµ{¦Ó¨¥¡A¤@¥¹¨t²Î¹F¨ì¹s«× K ¡A¨S¦A§â¥¦¥[¼ö¬O§ïÅܤ£¤F¨ä¼ö¤O¾Çª¬ºAªº¡C<¥d¿Õ¤ÞÀº±µ¨ì 0K ¼ö®w¡A¥¦´Ná°±¤F¡C> ¤@¯ë¦]¦¹»{¬°²Ä¤T©w«ß¬O¿W¥ß©ó²Ä¤G©w«ßªº°²»¡¡C
²Ä¤T©w«ß´À§ÚÌ«ü¥X¡A¤@¨Ç²³æ¼Ò«¬¦p²z·Q®ðÅé¤Î©~§ºÏÅK¡A¦bµ´¹ï¹s«×®Éªº¦æ¬°³£n³Q×¥¿¡C¦p¦¹¤Þµo¹ïª«½è¤§·LÆ[¼ö©Ê½è§@±´°Q¤§°Ê¾÷¡A¦Ó¶}±Ò²Îp¤O¾Ç¬ã¨s¬°¤U¤@Ó¶¥¬q¡C