热力学第三定律是对熵的阐述。一般在封闭系统达到稳定平衡时,熵应该为最大值,在任何过程中,熵总是增加,但理想气体如果是绝热可逆过程,熵的变化即为零。但是理想气体在实际上是并不存在的,因此在现实的物质中,即使是绝热可逆过程,系统的熵也在增加,只是增加的少。在绝对零度,任何完美晶体(完美、晶体是指没有任何缺陷的规则晶体)的熵都为零。这就是热力学第三定律。
年,法国物理学家阿蒙顿提到了“绝对零度”的概念。根据他的计算,这个温度的数值即后来提出的摄氏温标大约为-239℃。后来,兰伯特又重复了阿蒙顿的实验,更加精确地计算出这个温度为-270.3℃。他说,在这个“绝对的冷”的情况下,空气将紧密地挤在一起。但他们二人的这些看法并没有得到人们的重视。
年,英国物理学家汤姆逊在确立热力温标时,重新提出了绝对零度是温度的下限。
年,德国物理学家能斯特在研究低温条件下物质的变化时,把热力学的原理应用到低温现象和化学反应过程中,从而发现了一个新的规律,这个规律表述为:“当绝对温度趋于零时,凝聚系(固体和液体)的熵在等温过程中的改变趋于零。”德国著名物理学家普朗克将这一定律改述为:“当绝对温度趋于零时,固体和液体的熵也趋于零。”这就消除了熵常数取值的任意性。1912年,能斯特又把这一规律表述为绝对零度不可能达到原理:“不可能使一个物体冷却到绝对温度的零度。”这就是热力学第三定律。