Ley termodinamica

EL ORDEN TIENDE AL DESORDEN

La primera ley de la termodinámica afirma que la energía no se puede crear ni destruir. La segunda ley añade que en toda transformación de energía una porción de la misma se degrada y se convierte en energía de desecho. La energía de desecho no está disponible y se pierde. Otra forma de decir esto es que la energía organizada (energía concentrada y por tantoutilizable) se degrada a energía desorganizada (energía no utilizable). La energía de la gasolina es energía organizada y utilizable. Cuando se quema gasolina en el motor de un automóvil, una parte de su energía realiza trabajo útil, para mover los pistones, otra porción calienta el motor y el entorno, y la parte restante sale por el escape. La energía útil se degrada a formas no útiles y no estádisponible para realizar de nuevo el mismo trabajo, como impulsar otro automóvil.

La pirámide de Transamerica y otros edificios se calientan por medio de iluminación eléctrica; a esto se debe que las luces permanezcan encendidas la mayor parte del tiempo.
La energía organizada en forma de electricidad que alimenta los sis­temas de iluminación eléctrica en nuestros hogares y edificios de oficinas sedegrada a energía calorífica. Esta energía es una importante fuente de calor en muchos edificios de oficinas en las regiones de clima templado, como la pirámide de la compañía Transamerica en San Francisco. Toda la energía eléctrica de las lámparas, aun la parte que existe brevemente en forma de luz, se transforma en energía calorífica, la cual se utiliza para calentar los edificios (así seexplica que las luces estén encendidas la mayor parte del tiempo). Esta energía está degradada y ya no es útil. La energía calorífica de los edificios no se puede utilizar de nuevo para encender una sola bombilla sin algún esfuerzo organizador externo.
Vemos, pues, que la calidad de la energía se reduce con cada trans­formación. La energía organizada tiende a adoptar formas desorgani­zadas. En estesentido más amplio, podemos enunciar la segunda ley de otra manera:
Los sistemas naturales tienden a avanzar hacia estados de mayor desorden.
Imagina una ordenada corriente de moléculas que se inyecta en un frasco cerrado y vacío. Las moléculas de gas que se mueven todas en armonía están en un estado ordenado, y también poco probable. Muy pronto el estado ordenado de las moléculas se vuelvedesordenado. Las moléculas de gas que se mueven en direcciones al azar y con rapidez arbitraria constituyen un estado desordenado, esto es, un estado más aleatorio y más probable. Así pues, el orden tiende al desorden. Si retira­mos la tapa del frasco, las moléculas de gas escapan hacia la habitación y adquieren así un mayor grado de desorden.
No esperarías que ocurriese lo contrario; es decir, noesperarías que las moléculas de gas se ordenasen espontáneamente y volviesen al frasco para recuperar un estado más ordenado. Esto se debe a que, en compa­ración con la infinidad de formas en que las moléculas se pueden mover al azar, la probabilidad de que regresen a un estado tan ordenado es prácticamente cero. Simplemente no observamos procesos en los que un estado desordenado tienda hacia estadosmás ordenados.
La energía desordenada se puede transformar en energía ordenada sólo a costa de algún esfuerzo de organización o de la realización de trabajo sobre el sistema. Por ejemplo, se puede ordenar aire en un espacio reducido por medio de un compresor. Pero sin algún trabajo externo impuesto el orden no puede aumentar.
En el más amplio de los sentidos, el mensaje que nos transmite lasegunda ley de la termodinámica es que el universo, con todo lo que éste contiene, tiende al desorden.

Intenta empujar una caja pesada sobre un piso áspero y verás que todo el trabajo se invierte en calentar el piso y la caja. El trabajo que se realiza contra la fricción se convierte en energía desorganizada.

Las moléculas de gas van del frasco al aire y no en sentido contrario.

La idea de...