TERMODINÁMICA

Principio cero de la termodinámica

La ley cero establece que:
a) Los sistemas que están en equilibrio térmico entre si tienen el mismo valor de un propiedad llamada temperatura.
b) Los sistemas que no están en equilibrio térmico entre sí tienen diferentes temperaturas.

Se define temperatura en relación a objetos en contacto. Con estos principios se tiene una definición operacional de la temperatura, que es aplicada para el uso y fabricación de termometros.

 

Primera ley de la termodinámica

Así como la Ley de Cero definió la propiedad “temperatura” la Primera Ley define la propiedad llamada “energía”.

Usando el teorema de la integral ciclica para una propiedad de estado y la primera ley de la termodinámica, descubrimos la existencia de una propiedad de estado del sistema, la energía interna.

La energía se conserva en todas sus transformaciones en un sistema aislado.

En termodinámica el universo es el sistema y sus alrededores, el enunciado de Clausius sobre la primera ley dice “La energía del universo es una constante”.

 

Segunda ley de la termodinámica

Esta ley de la física expresa que "La cantidad de entropía (magnitud que mide la parte de la energía que no se puede utilizar para producir un trabajo) de cualquier sistema aislado termodinámicamente tiende a incrementarse con el tiempo". Más sencillamente, cuando una parte de un sistema cerrado interacciona con otra parte, la energía tiende a dividirse por igual, hasta que el sistema alcanza un equilibrio térmico.

 

Tercera ley de la termodinámica

 

Afirma que es imposible alcanzar una temperatura igual alcero absoluto mediante un número finito de procesos físicos. Puede formularse también como que a medida que un sistema dado se aproxima al cero absoluto, su entropía tiende a un valor constante específico. La entropía de los sólidos cristalinos puros puede considerarse cero bajo temperaturas iguales al cero absoluto.

Es importante remarcar que los principios o leyes de la termodinámica son válidas siempre para los sistemas macroscópicos, pero inaplicables a nivel microscópico. La idea del demonio de Maxwell ayuda a comprender los límites de la segunda ley de la termodinámica jugando con las propiedades microscópicas de las partículas que componen un gas.