Los cuatro principios de la termodinámica
De la caloría al Cosmos.
Ciencia. A 19 de Febrero, 2024. ✍️ Sunashi Rivera
Desde los procesos celulares hasta la evolución de las estrellas, la termodinámica desempeña un papel crucial en la comprensión del universo. A través de sus cuatro principios fundamentales, aquí proporcionamos una guía para entender esta disciplina que abarca desde lo microscópico hasta lo macroscópico.
Principio Cero: Equilibrio térmico
La base de la termodinámica reside en el Principio Cero, estableciendo normas para comprender la temperatura y el equilibrio térmico entre sistemas físicos. Este principio es esencial para definir la temperatura como la rapidez de movimiento y choque entre partículas. Al poner en contacto dos objetos a diferentes temperaturas, eventualmente alcanzarán el equilibrio térmico, deteniendo el intercambio de calor.
Primer Principio: Conservación de la energía
El Primer Principio, fundamentado en la conservación de la energía, sostiene que la energía total de un sistema aislado permanece constante. Desde la combustión de combustibles en motores hasta procesos celulares, este principio establece que la energía puede transformarse de una forma a otra, pero la suma total siempre es inmutable.
Segundo Principio: Aumento de entropía
El Segundo Principio introduce el concepto de entropía, que representa el grado de desorden o dispersión energética en un sistema cerrado. Este principio afirma que la entropía tiende a aumentar con el tiempo, relacionándose con la irreversibilidad de los procesos. Un ejemplo cotidiano es el calor que se dispersa en una habitación desde una taza de café caliente.
Tercer Principio: Cero absoluto
El Tercer Principio destaca el concepto del cero absoluto, identificado con 0 grados Kelvin o -273 grados Celsius. Este principio establece que a medida que la temperatura se acerca al cero absoluto, la entropía del sistema tiende a un valor mínimo y constante. Se ejemplifica con la imposibilidad práctica de alcanzar este estado, ya que requeriría una cantidad infinita de energía.
Estos cuatro principios forman el sólido marco teórico de la termodinámica, ofreciendo explicaciones desde la expansión de gases hasta la evolución estelar y procesos biológicos. La búsqueda por comprender los misterios del universo encuentra en la termodinámica una herramienta esencial para descifrar cómo la energía fluye y se transforma en los diversos sistemas que conforman nuestra realidad.
Fuente: National Geographic.
