Historia Termodinamica

¿Qué aporta la Termodinámica a nuestro conocimiento del mundo?
Para responder a esta pregunta, podemos decir que la Termodinámica nos ayuda a establecer las relaciones entre las distintas formas de la energía, como queda dicho. Nos ayuda a definir la ruta evolutiva de un sistema a través del estudio de los cambios de energía de sus propias transiciones, es decir, que los cambios de energía enlos pasos del sistema, nos van mostrando la ruta que sigue el sistema. Naturalmente que esta definición es el fruto de un proceso muy largo, que se inició hace más de ciento cincuenta años, en una época en que las formas de energía: cinética, potencial, calórica, química, etc., apenas empezaban a definirse. Pero, gracias a la precisión con que fueron enunciados los dos principios generales de laTermodinámica, es decir, la Ley de la Conservación de la Energía y la Ley del incremento de la entropía en los procesos espontáneos, se alzó rápidamente, lo que podríamos denominar, la filosofía de esta Ciencia. Desde el principio, la Termodinámica fue formulada de una manera especial, no porque ella hubiera nacido madura y previsiva, sino porque los problemas que empezó a resolver, la forma comofueron resueltos y la visión general de quienes los resolvieron, tuvieron el efecto de preservarla de caer en ciertas "trampas", en el uso de "modelos" que fueron obstáculos para otras Ciencias.
En efecto, los principios de la Termodinámica se formularon independientes de modelos atómicos y moleculares; no incorporaron en sus análisis ningún mecanismo de transformación; no incluyeron el tiempoexplícitamente; resultaron independientes de estadísticas de cualquier tipo y se olvidaron de la historia del sistema en estudio anterior al momento de analizarlo. Uno no sabe cómo interpretar este conjunto de decisiones. ¿Fueron pensadas y adoptadas racionalmente? ¿Fueron el resultado de la naturaleza de los problemas que enfrentó originalmente? ¿Hay en el método de la Termodinámica una especie deproblema epistemológico que merece un análisis más profundo? Algo de esto veremos hacia el final de esta charla.
Por ahora, digamos que la Termodinámica es una Ciencia concreta, predictiva, capaz de decirnos inequívocamente, por ejemplo, cuáles procesos naturales son espontáneos, por qué algunos no lo son y cuáles procesos son imposibles en el mundo natural.
La Termodinámica opera sobre el mundo delo inerte y el mundo de la vida; nos permite conocer acerca de los sistemas que evolucionan hacia el equilibrio y, alcanzado éste, ofrece criterios claros para su identificación, es decir, el conocimiento sobre si el equilibrio es estable o no.
La Termodinámica penetró rápidamente en el campo de la Química, definiendo los criterios de la posibilidad de las reacciones, y como químicos son lamayoría de los procesos vitales, pues entró en el mundo de la Biología. Sus leyes y sus métodos ayudan a entender la estabilidad del mar y de la atmósfera y en sistemas geológicos locales nos ayuda a comprender su estabilidad física y química. Tanta universalidad podría sugerir la existencia de una Ciencia teórica, ideal, pero no es así; se trata de una Ciencia práctica, rigurosamente experimental,matemáticamente sencilla en todas sus formulaciones, y sus principios y su método podrían ser explicados a alumnos de Secundaria, adoptando un lenguaje apropiado. La lógica de las definiciones termodinámicas (obra de muchos eminentes científicos) y la elegancia de su propio lenguaje matemático, ha atraído la mente de los más eminentes sabios del mundo. Einstein llamó a la Termodinámica: "Modelo detoda teoría científica" y fue ella (y no la teoría electromagnética), la que le llevó a la Relatividad, como lo confesó en sus "Notas Autobiográficas".

La generalidad de las leyes de la Termodinámica induce a pensar, tanto en el tipo de razonamiento que la generó como en la razón de la validez de su propia certeza. Nacida estudiando la conversión de calor en trabajo, un fenómeno particular que...