hce_nchu
114年
化學
第 13 題
Which statement best describes the thermodynamic principle related to the entropy of a perfect crystal at absolute zero?
- A The internal energy of the system remains constant.
- B The entropy of a system approaches a constant minimum as the temperature approaches absolute zero.
- C A perfect crystal at absolute zero has zero entropy.
- D Heat cannot spontaneously flow from a colder body to a hotter body.
- E The molecular motion of the system ceases completely at absolute zero.
思路引導 VIP
如果我們將「熵」想像成衡量一個系統「混亂程度」或「微觀排列組合方式」的指標，那麼當一個物質處於最完美的秩序、且只有唯一一種排列方式時，你認為它代表混亂程度的數值應該是多少呢？
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恭喜你精準地掌握了熱力學的核心概念！你能從眾多選項中準確選出 (C)，代表你對於系統混亂度與微觀狀態數之間的關聯，有著非常紮實且正確的理解。
熱力學第三定律的微觀本質
這道題目的核心在於熱力學第三定律 (Third Law of Thermodynamics)。當溫度趨近於絕對零度（$0 \text{ K}$）時，一個「完美晶體」內部的原子排列會達到完全的有序狀態。從統計熱力學的角度來看，這意味著系統只有唯一一種可能的微觀狀態（即 $W = 1$）。根據波茲曼熵公式：
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