Termodinámica.

La primera ley de la termodinámica, también conocida como ley de la conservación de la energía enuncia que la energía es indestructible, siempre que desaparece una clase de

energía aparece otra (Julius von Mayer). Más específicamente, la primera ley de la

termodinámica establece que al variar la energía interna en un sistema cerrado, se

produce calor y un trabajo. “La energía no se pierde, sino que se transforma”.

La segunda ley de la termodinámica indica la dirección en que se llevan a cabo las

transformaciones energéticas. El flujo espontáneo de calor siempre es unidireccional,

desde los cuerpos de temperatura más alta a aquellos de temperatura más baja. En esta

ley aparece el concepto de entropía, la cual se define como la magnitud física que mide

la parte de la energía que no puede utilizarse para producir un trabajo. Esto es más fácil

de entender con el ejemplo de una máquina térmica:

Una fuente de calor es usada para calentar una sustancia de trabajo (vapor de agua),

provocando la expansión de la misma colocada dentro de un pistón a través de una

válvula. La expansión mueve el pistón, y por un mecanismo de acoplamiento adecuado,

se obtiene trabajo mecánico. El trabajo se da por la diferencia entre el calor final y el

inicial. Es imposible la existencia de una máquina térmica que extraiga calor de una

fuente y lo convierta totalmente en trabajo, sin enviar nada a la fuente fría.

La entropía de un sistema es también un grado de desorden del mismo. La segunda ley

establece que en los procesos espontáneos la entropía, a la larga, tiende a aumentar. Los

sistemas ordenados se desordenan espontáneamente. Si se quiere restituir el orden

original, hay que realizar un trabajo sobre el sistema.

La tercera de las leyes de la termodinámica afirma que es imposible alcanzar una

Temperatura igual al cero absoluto mediante un número finito de procesos físicos, ya que

a medida que un sistema dado se aproxima al cero absoluto, su entropía tiende a un

valor constante específico. A medida que el sistema se acerca al cero absoluto, el

intercambio calórico es cada vez menor hasta llegar a ser casi nulo. Ya que el flujo espontáneo de calor es unidireccional, desde los cuerpos de temperatura más alta a los de temperatura más baja (Segunda ley), sería necesario un cuerpo con menor temperatura que el cero absoluto; y esto es imposible.

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