Entropia de uma rede ideal de cristais

A entropia de um cristal perfeito é considerada zero a temperatura zero (pois sua entropia se aproxima de zero conforme a temperatura em escala absoluta também se aproxima de zero). Ou seja a energia térmica é mínima e a estrutura cristalina deverá ter o máximo grau de ordem. A entropia de uma rede perfeita de cristais, como definido pelo teorema de Nernst, é zero se, e somente se, o seu estado fundamental é único. Se a entropia de cada elemento em algum estado cristalino (perfeito) ser tomado como zero no zero absoluto de temperatura, cada substância tem uma entropia finita positiva, mas, ao zero absoluto de temperatura a entropia pode se tornar zero, no caso de substâncias cristalinas perfeitas. Esta versão prevê não só que ΔS irá chegar a zero a 0 K, mas S em si também chegara a zero, desde que o cristal tem um estado fundamental com apenas uma configuração. Alguns cristais formam defeitos que provocam uma entropia residual. Esta entropia residual desaparece quando as barreiras cinéticas para a transição para um estado fundamental são superadas.

No entanto, é válido lembrar que essa lei é equivalente à declaração: "É impossível através de qualquer procedimento, não importa o quão idealizado, reduzir a temperatura de qualquer sistema à temperatura zero em um finito número de finitas operações

O motivo pelo qual T=0 não pode ser alcançado de acordo com a terceira lei é explicado pelo que segue: é impossível que um sistema consiga atingir o zero absoluto, pois para isto teria que haver uma ordem perfeita das moléculas que constituem a porção de matéria em questão, de modo que a entropia do sistema caísse a zero. Se houvesse uma diferença na entropia no zero absoluto T=0 poderia ser alcançado em um número finito de operações. Contudo, durante T=0 não há diferença na entropia, então um número infinito de operações seria necessário. Logo, a evidencia experimental da terceira lei da termodinâmica está fundamentada em reações químicas e medidas de capacidade térmica a temperaturas próximas a zero absoluto.