entropia

Facultad de Ingeniería - Universidad Rafael Landívar

Boletín Electrónico No. 04

ENTROPÍA: Un breve esbozo
Por José Joaquín Rojas Diéguez, jjrojas@url.edu.gt

RESUMEN
La entropía es un concepto fascinante, cuyas implicaciones y aplicaciones no se limitan al
ámbito técnico y científico. El presente documento persigue la exposición sintética de
algunos de los aspectos más relevantes deuna temática que ha sido objeto de innumerables
estudios. Se trata de una aproximación, que de ninguna manera pretender ser exhaustiva
pero que nos describe entre otras cosas, la definición de la tercera ley termodinámica, la
cual en la mayoría de los textos modernos no aparece, por su aplicación restrictiva a las
sustancias cristalinas puras en el cero absoluto.

DESCRIPTORES
Entropía.Primera Ley Termodinámica. Segunda Ley Termodinámica. Tercera Ley
Termodinámica. Desorden. Reversiblilidad. Espontaneidad. Calidad de la energía.

ABSTRACT
Entropy is a fascinating concept, which implications and applications are not limited to
technical and scientific fields. This article looks for a synthetic presentation of some of the
most relevant aspects on this concept, object ofinnumerable studies. It is an approximation
to theme, not pretending to be exhaustive but trying to describe among other things, Third
Thermodynamics Law which in most cases is not included on text due to its restrictive
application to crystal sustances in absolute cero temperature.

KEYWORDS
Entropy. First Thermodynamics Law. Second Thermodynamics Law.
Thermodynamics Law. Disorder. Reversibility.Spontaneity. Quality of energy.

Third

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Boletín Electrónico No. 04

ENTROPIA
1. Concepto de entropía
La palabra entropía se deriva del vocablo griego trope, que quiere decir transformación. La
entropía es una función termodinámica que se designa por la letra S. El físico alemán
Rudolph Clausiusdescubrió la función S en 1854 y la denominó contenido de la
transformación (Verwandlinginhalt)1. Posteriormente, en 18652, el mismo Clausius la
renombró como entropía. Las conclusiones de Clausius se basaron en el estudio que hizo
sobre el trabajo del ingeniero francés Sadi Carnot, quien en 1824 publicó “La potencia
motriz del fuego”3, una investigación sobre los principios que regían latransformación de
la energía térmica (calor) en energía mecánica (trabajo). De aquí el nombre que Clausius le
dio a la función S.
La entropía es un concepto complejo, “sin ningún análogo físico sencillo”4. Hougen et. al.
sugieren que el concepto físico de la entropía puede formularse como:
“La entropía es una propiedad intrínseca de la materia caracterizada
porque su valor se incrementa al crecer laineficacia de la energía total
del sistema”5.
Afirmar que se trata de una propiedad intrínseca de la materia implica que su valor
depende únicamente de la naturaleza de la materia considerada, sin importar su posición
externa o su movimiento con respecto a otros cuerpos. Así, por ejemplo, la entropía de un
cilindro que contiene aire a 25 °C y 500 kPa es la misma, independientemente de que elcilindro se encuentre ubicado en la planta baja o en el último piso de un rascacielos.
Obsérvese que se requiere definir el estado en que se encuentra la materia (condiciones de
temperatura y presión) para cuantificar la magnitud de la entropía. Esto se explica con más
detalle cuando se mencionan las características de la entropía entendida como una magnitud
termodinámica.
Otro aspecto devital importancia en la definición de entropía que brindan Hougen et. al. es
el hecho de que la entropía expresa una medida de la mayor o menor capacidad de la
energía térmica de un sistema para su conversión en energía mecánica; en otras palabras, la
entropía permite cuantificar la reducción de la calidad de la energía, en el sentido de que es
degradada a una forma más dispersa y caótica, la...