La necesidad de los Principios de la Termodinámica.

Por Lorenzo Hernández • 12 feb, 2007 • Sección: Hablar de Ciencia

termodinamica.miniatura La necesidad de los Principios de la Termodinámica.

Veamos la importancia y la necesidad de cada uno de los principios de la termodinámica. Un análisis, sin muchos matices, de los principios en los cuales se sustenta dicha rama de la física.

El primer Principio de la Termodinámica es el de la conservación de la energía, propuesto por Mayer*. Este Principio permite establecer el balance energético en una transformación experimentada por un sistema material, pero no establece restricciones acerca de las direcciones de los flujos de energía. Es decir, dicho principio, no se opone a que el calor pase de un foco de inferior temperatura a otro de superior temperatura sin consumo de trabajo, mientras que, como se sabe, la realidad es diferente. Por ello, se establece la necesidad de un Segundo Principio que precise el sentido y la forma, en la cual, las evoluciones son posibles. Este Segundo Principio (enunciados de Carnot y Clausius) es el llamado principio entrópico. La entropía, es una medida del desorden de un sistema. Indica en qué sentido se va a producir un proceso aislado (no intercambia materia ni energía con su entorno). Siempre hacia la máxima entropía. Además, es una función de estado, por lo que sólo podemos calcular sus variaciones. Por lo tanto, debemos de fijar un valor cero a partir del cual podamos calcular otros valores de entropía, al igual, que adjudicamos el valor de 0ºC al punto de ebullición del agua. De estas consideraciones, surge el Tercer Principio de la Termodinámica, que asume la necesidad de establecer un valor referencial cero correspondiente a un estado de máxima ordenación y, por tanto, mínimo desorden. Dicho principio define: “La entropía de un cristal perfecto en el cero absoluto (0ºK) es cero”.

Por último, está el principio cero. Que a pesar de llamarse así, fue el último en establecerse. A este principio se le llama “equilibrio térmico” y afirma que si dos sistemas distintos están en equilibrio termodinámico con un tercero, también tienen que estar en equilibrio entre sí. Cuando dos sistemas están en equilibrio mutuo, comparten una determinada propiedad. Esta propiedad se puede medir, y se le puede asignar un valor numérico definido. Esta propiedad compartida en el equilibrio es la temperatura. La importancia del llamado principio cero de la termodinámica es la de proporcionar una definición precisa, aunque empírica, de la temperatura.

Este análisis rápido y sin profundizar mucho, puede dar al sensación de que el avance de esta ciencia fue de forma lineal y sin sobresaltos. Todo el que haya leído algo sobre historia de la ciencia sabe que esto no es así y que todo avance de la ciencia ha supuesto idas y venidas, descubrimientos repentinos, pasos atrás, etc. Pero claro, para analizarlo de manera histórica harían falta muchas y muchas páginas.

*Aprovecho para señalar que hay un fallo en wikipedia, ya que atribuye la conservación de la energía a Lavoisier.

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Un comentario »

  1. deben dar mas detallado la informacion

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