Leyes de la Termodinámica
Las leyes de la termodinámica se dividen en cuatro principios, los cuales describen cada proceso de un sistema termodinámico como; temperatura, energía y entropía. Conoce todo acerca de estas leyes y sus principios científicos.
Acá puedes visualizar de mejor forma las leyes de la termodinámica en un Mapa conceptual de las 4 leyes de termodinámica.
¿Cuántas y cuáles existen? Parte de cuatro principios fundamentales. Con sus creadores:
- 1797 Benjamín Thompson – Acción mecánica de la transferencia de calor.
- 1824 Nicolas Léonard Sadi Carnot – Formula el primer principio de la termodinámica. Posteriormente terminaría siendo la segunda ley.
- 1860 Rudolf Clausius y William Thomson – Reinterpretación del primer y segundo principio de la termodinámica.
- 1873 Josiah Willard Gibbs – Establece las dos primeras leyes de la termodinámica. Introduce los cálculos de entropía. Posteriormente se adaptaría a la segunda ley y sirvió de base para la tercera.
¿Dónde se aplica? – A nivel molecular, desde lo micro hasta lo macroscópico. Las leyes de la termodinámica se encargan de estudiar el proceso de transferencia de calor y el movimiento de la energía entre los objetos y sustancias.
Ley cero de la termodinámica
Este es un principio basado en teorías fenoménicas, donde un cuerpo o una sustancia en cualquier estado al entrar en contacto con otro cuerpo es capaz de equilibrar su temperatura. Este equilibrio termodinámico es una ley y principio fundamental de la termodinámica, como la transferencia de energía y calor entre dos cuerpos hasta adoptar la misma temperatura. Este sistema es una deducción.
Primera ley de la termodinámica
Esta establece el flujo de calor y la transferencia de energía. El aumento de la energía interna es a causa del calor emanado del movimiento o trabajo de la energía interna. Denominada energía cinética, que se da por la interacción de otros objetos o sustancias en contacto a diferentes temperaturas. Por lo tanto, los dos objetos intercambian energía que se traduce en forma de calor, hasta equilibrar su temperatura. En un sistema aislado la energía interna permanecerá intacta. Lo que quiere decir; “la energía total del universo se mantiene constante. No se crea ni se destruye, solo se transforma”.
¿Qué diferencia hay entre la primera y segunda ley de la termodinámica?
La primera ley habla sobre la conductividad de calor entre las sustancias por energía cinética. La segunda ley abarca el principio de Entropía; a mayor equilibrio se encuentre una sustancia, mayor es el desorden molecular, por la energía liberada mediante el trabajo.
Segunda ley de la termodinámica
Establece que los procesos naturales son irreversibles. Basado en un segundo principio la ley de entropía, el cual establece el equilibrio en un sistema termodinámico. La entropía es una magnitud dentro de un sistema termodinámico, que no posee una verificación científica. Es mas una ley de deducción fenoménica, que formula, que la energía intercambia la materia entre sus estados sin destruirse, manteniendo un equilibrio por entropía. Pero, en un sistema cerrado como el universo su energía no puede ser liberada y por lo tanto se expande. “La cantidad de entropía del universo tiende a incrementarse con el tiempo”.
Tercera ley de la termodinámica
Esta ley establece la aceleración por entropía cercano al cero absoluto alcanza un valor mínimo. También establece que, sobre una estructura cristalina, la entropía de una sustancia es cercana al cero absoluto. Tal como lo establece el Teorema de Nernst. Es decir, que al llegar al cero absoluto cualquier sistema de movimiento de energía se detiene, así mismo la entropía alcanza su valor mínimo de aceleración.
Ejemplos de con se aplican las leyes de la termodinámica en la vida cotidiana
Estas leyes han servido para mejorar la calidad de vida de todos los seres humanos.
- Procesos mecánicos de congelamiento para la preservación de los alimentos.
- Calefacción para mantener la temperatura adecuada del cuerpo durante el invierno.
- Proceso termodinámico de combustión espontanea en sistemas automotores.
- Equilibrio entre el agua y la temperatura del medio ambiente.
- Conducción del calor entre el horno y los alimentos.
Conclusión de la termodinámica y sus leyes
Las leyes de la termodinámica establecen a nivel macroscópico los procesos las funciones, características y procesos de un sistema termodinámico en diferentes estados, valores y escalas de temperatura. Establece el equilibrio termodinámico y el principio de entropía e irreversibilidad en la naturaleza. Se encarga de estudiar las interacciones entre el calor y las otras manifestaciones de energía. Aunque esto a nivel molecular sigue siendo una deducción, los sistemas termodinámicos han servido como base para la industrialización y la modernización de las sociedades y el conocimiento.
