Termodynamiikan lait ilmaisevat energian käyttäytymistä luonnonjärjestelmissä sellaisena kuin se ilmaistaan universumissamme. Termodynamiikassa on kolme lakia ja nollalaki. Termodynamiikan ensimmäistä lakia kutsutaan energian säilymisen laiksi. Se sanoo, että maailmankaikkeuden energia pysyy vakiona. Termodynamiikan toinen laki sanoo, että lämpö ei voi siirtyä kylmemmästä lämpimämpään kehoon ainoana seurauksena eikä maailmankaikkeuden entropia vähene. Termodynamiikan kolmas laki yksinkertaisesti sanoo, että on mahdotonta saavuttaa absoluuttinen nolla. Ja nollalaki sanoo, että kaksi termisessä tasapainossa olevaa kappaletta kolmannen kappaleen kanssa ovat termisessä tasapainossa keskenään.
Kolmas termodynamiikan laki alkoi ns. Lämpöteoreemilla, saksalaisella Wärmetheoremilla, jonka Walther Hermann Nernst sai vuonna 1906 ja joka oli saanut nimityksen Berliinin yliopiston toiseen kemian instituuttiin ja pysyvän jäsenyyden Preussin akatemiassa. Tiede edellisenä vuonna. Kolmas laki tunnetaan joskus myös Nernstin postulaattina tai Nerstin lauseena.
Tämä lause ja Einsteinin 1907 julkaisu, joka osoittaa, että kvanttimekaniikka ennustaa, että kiinteiden aineiden erityiset lämpötilat pyrkivät absoluuttiseen nollaan, kun ne saavuttavat lämpötilat absoluuttisen nollan läheisyydessä, näyttivät vahvistavan toisiaan. Tämä oli Nernstille tärkeää, koska hänen lauseensa ei ollut selvästi termodynamiikan kolmas laki, koska sitä ei voitu päätellä kahdesta ensimmäisestä termodynamiikan laista, mutta hän koki, että Einsteinin paperi ja Max Planckin kvanttimekaniikkatyö auttoivat vahvistamaan hänen väitteitään. Teoria on kuitenkin termodynamiikan kolmas laki.
Nernst voitti tästä työstä Nobelin kemian palkinnon vuonna 1920, mutta siitä syntyi kiistoja. Amerikkalainen kemisti Theodore Richards väitti, että hän oli Nernstin sijaan löytänyt termodynamiikan kolmannen lain, kuten osoitti kaavojen mahdollinen tulkinta vuonna 1902 kirjoittamassaan artikkelissa. aikaisemman kiistan, Richards otti sen keskusteluun ja ponnisteli voimakkaasti vastustaakseen Nernstin saamista Nobel -palkinnosta tästä työstä.
Myös termodynamiikan kolmas laki on esitetty eri termeillä. Esimerkiksi “absoluuttisen nollan lämpötilassa entropia saavuttaa absoluuttisen nollan”. Tai “äärellistä määrää askelia ei voida käyttää absoluuttisen nollan saavuttamiseen”. Tai “jos molekyylien lämpöliike lakkaa, absoluuttisen nollan tila tapahtuisi.” Tai “Entropia ja järjestelmäprosessit lakkaavat, kun järjestelmä lähestyy absoluuttista nollaa.”