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e un estado de equilibrio a otro;10 comparando ambos estados de equilibrio, la termodinámica permite estudiar los procesos de intercambio de masa y energía térmica entre sistemas térmicosdiferentes.
Como ciencia fenomenológica, la termodinámica no se ocupa de ofrecer una interpretación física de sus magnitudes. La primera de ellas, la energía interna, se acepta como una manifestaciónmacroscópica de las leyes de conservación de la energía a nivel microscópico, que permite caracterizar el estado energético del sistema macroscópico.11 El punto de partida para la mayor parte de lasconsideraciones termodinámicas son los, que postulan que la energía puede ser intercambiada entre sistemas en forma de calor o trabajo, y que sólo puede hacerse de una determinada manera. También se introduceuna magnitud llamada entropía,12 que se define como aquella función extensiva de la energía interna, el volumen y la composición molar que toma valores máximos en equilibrio: el principio demaximización de la entropía define el sentido en el que el sistema evoluciona de un estado de equilibrio a otro.13 Es la mecánica estadística, íntimamente relacionada con la termodinámica, la que ofrece unainterpretación física de ambas magnitudes: la energía interna se identifica con la suma de las energías individuales de los átomos y moléculas del sistema, y la entropía mide el grado de orden y elestado dinámico de los sistemas, y tiene una conexión muy fuerte con la teoría de información.14 En la termodinámica se estudian y clasifican las interacciones entre diversos sistemas, lo que lleva adefinir conceptos como sistema termodinámico y su contorno. Un sistema termodinámico se caracteriza por sus propiedades, relacionadas entre sí mediante las ecuaciones de estado. Éstas se puedencombinar para expresar la energía interna y los potenciales termodinámicos, útiles para determinar las condiciones de equilibrio entre sistemas y los procesos espontáneos.
Con estas herramientas, la...