热力学第零定律和餘熵

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热力学第零定律和餘熵之间的区别

热力学第零定律 vs. 餘熵

熱力學第零定律（Zeroth Law of Thermodynamics），又稱熱平衡定律，是熱力學的四條基本定律之一，是一個關於互相接觸的物體在熱平衡時的描述，以及為溫度提供理論基礎。最常用的定律表述是： 換句話說，第零定律是指：在一個數學二元關係之中，熱平衡是遞移的。. 余熵是处于非平衡态的物质与其处于完整晶体状态的物质在温度趋近于绝对零度时熵的差值。这一概念在凝聚体物理学领域主要用来描述玻璃态非晶体及与完整晶体相比在绝对零度时的熵，而完整晶体的熵根据热力学第三定律在绝对零度时为零。当物质冷却时有多种状态时，这一概念会被常常用到。最为常见的非平衡状态为玻璃态。 一个较为常见的例子是一氧化碳，其分子有非常小的电偶极矩。当一氧化碳晶体被冷却至接近绝对零度时，极少数的一氧化碳分子会有足够时间按照完整晶体形态排列（所有分子的排列方向一致）。这样整个晶体内部就有2^N种不同的，可以得出此时的熵S.

热力学第三定律

热力学第三定律是热力学的四条基本定律之一，其描述的是热力学系统的熵在温度趋近于绝对零度时將趋于定值。而对于完整晶体，这个定值为零。由於这個定律是由瓦尔特·能斯特歸納得出後發表，因此又常被称为能斯特定理或能斯特假定。1923年，吉爾伯特·路易斯和對此一定律重新提出另一种表述。 随着统计力学的发展，这個定律正如其他热力学定律一样得到了各種解釋，而不再只是由实验結果所歸納而出的经验定律。 这個定律有适用条件的限制，雖然其应用范围不如热力学第一、第二定律广泛，但仍對很多學門有重要意义——特别是在物理化学领域。.

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熵

化學及热力学中所谓熵（entropy），是一種測量在動力學方面不能做功的能量總數，也就是當總體的熵增加，其做功能力也下降，熵的量度正是能量退化的指標。熵亦被用於計算一個系統中的失序現象，也就是計算該系統混亂的程度。熵是一个描述系统状态的函数，但是经常用熵的参考值和变化量进行分析比较，它在控制论、概率论、数论、天体物理、生命科学等领域都有重要应用，在不同的学科中也有引申出的更为具体的定义，是各领域十分重要的参量。.

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