题目
热力学第三定律可以表示为:A. 在0K时,任何纯物质晶体的熵等于零B. 在0K时,任何纯物质完整晶体的熵等于零C. 在0℃时,任何纯物质晶体的熵等于零D. 在0℃时,任何纯物质完整晶体的熵等于零
热力学第三定律可以表示为:
A. 在0K时,任何纯物质晶体的熵等于零
B. 在0K时,任何纯物质完整晶体的熵等于零
C. 在0℃时,任何纯物质晶体的熵等于零
D. 在0℃时,任何纯物质完整晶体的熵等于零
题目解答
答案
B. 在0K时,任何纯物质完整晶体的熵等于零
解析
本题考查热力学第三定律的内容。解题思路是明确热力学第三定律的准确表述,然后根据该表述对各个选项进行逐一分析判断。
对各选项的分析
- A选项:“在0K时,任何纯物质晶体的熵等于零”,该表述不准确。热力学第三定律强调的是纯物质的完整晶体,而不是一般的晶体,因为一般晶体可能存在缺陷等情况,其熵并不一定为零,所以A选项错误。
- B选项:“在0K时,任何纯物质完整晶体的熵等于零”,这正是热力学第三定律的准确表述。在绝对零度(0K)时,纯物质的完整晶体中,原子或分子都处于完全有序的状态,系统的微观状态数为1,根据熵的统计定义$S = k\ln\Omega$(其中$S$为熵,$k$为玻尔兹曼常量,$\Omega$为微观状态数),当$\Omega = 1$时,$\ln\Omega = 0$,所以$S = 0$,故B选项正确。
- C选项:“在0℃时,任何纯物质晶体的熵等于零”,温度条件错误。热力学第三定律规定的是在绝对零度(0K)时的情况,而$0℃$对应的热力学温度是$273.15K$,不是绝对零度,所以C选项错误。
- D选项:“在0℃时,任何纯物质完整晶体的熵等于零”,同样是温度条件错误,应该是0K而不是$0℃$,所以D选项错误。