Demonios de maxwell

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Demonios de Maxwell
El Demonio de Maxwell es el nombre de una criatura imaginaria ideada en 1867 por el físico escocés James Clerk Maxwell como parte de un experimento mental diseñado para ilustrar la Segunda Ley de la Termodinámica. Esta ley prohíbe que entre dos cuerpos a diferente temperatura se pueda transmitir el calor del cuerpo frío al cuerpo caliente. La segunda ley también se expresacomúnmente afirmando: "En un sistema aislado la entropía nunca decrece". En la primera formulación el demonio de Maxwell sería una criatura capaz de actuar a nivel molecular seleccionando moléculas calientes y moléculas frías separándolas. El nombre "Demonio" proviene aparentemente de un juego de cartas solitario conocido en Gran Bretaña en el que se debían ordenar cartas rojas y blancas análogas amoléculas calientes y frías. El demonio de Maxwell aparece referenciado también como Paradoja de Maxwell.
El Demonio de Maxwell apareció por primera vez en el año 1871 en [9] en la sección Limitación de la Segunda Ley de la Termodinámica. Aquí Maxwell dice: “Uno de los hechos más relevantes de la termodinámica es que no se puede producir una diferencia de temperatura y/o presión en un sistemaadiabático a volumen constante sin ejercer trabajo sobre el sistema. Esta es la segunda ley de la termodinámica y se cumple mientras tratamos solo con las propiedades macroscópicas de los cuerpos y no podemos percibir o manipular las moléculas que los componen. Si concebimos un ser cuyos sentidos son tan agudos que puede seguir la trayectoria de cada molécula, entonces este ser, cuyos atributos sontan finitos como los nuestros, podrá hacer lo que es imposible para nosotros. Hemos visto que para una caja llena de gas a temperatura constante las velocidades de las moléculas no son constantes aunque la velocidad media se mantiene constante para un número grande de ellas. Supongamos ahora que la caja se divide en dos con un pequeño agujero en la división y que un ser que ve las moléculas abreny cierra el agujero dejando pasar las moléculas rápidas para un lado y las lentas para el otro. Así crea una diferencia de temperatura entre los dos lados sin hacer trabajo, contradiciendo la segunda ley de la
Termodinámica.

Historia
Hace tiempo se hablaba de la flecha del tiempo que relacionaba con la estadística y la entropía: en todo sistema aislado, la entropía aumenta. Veamos, siponemos un cubito de hielo en un vaso de agua y dejamos transcurrir el tiempo, veremos finalmente que el sistema resultante es el agua líquida un poco más fría que la inicial y el cubito de hielo ha desaparecido. Nadie esperaría a que, de un vaso con agua, apareciera el líquido más caliente con un cubito de hielo. Esto es lo que nos impide el Segundo Principio de la Termodinámica. No obstante, duranteunos 100 años hubo una pequeña fisura en este principio, y de ello os hablaré en nuestra historia de hoy.
Al explicaros estos procesos, no estoy hablando de aparición o desaparición de calor (quiero decir, aparición o desaparición de energía, que violaría el Primer Principio de la Termodinámica), sino de cómo se transmite de un sitio a otro. El agua líquida cede calor al cubito de hielo, que sederrite mientras que el agua líquida se enfría (ha cedido calor al hielo). El proceso inverso sería que parte del agua cedería calor al resto, disminuyendo su temperatura y congelándose. Insisto: la energía total es la misma al principio y al final, así que se respeta la conservación de la misma. Pero claro, todos tenemos muy claro que ese proceso inverso no se va a dar. Así reza el SegundoPrincipio de la Termodinámica y es realmente importante. Pensad que si no fuera por este principio, nadie debería sorprenderse si el Océano Atlántico se congelara entero mientras que el Pacífico aumentase su temperatura. Aun así, recordad que es una probabilidad estadística, como ya expliqué en el artículo anteriormente referenciado.
El término “entropía” (que se deriva del Segundo Principio) viene...
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