Principio Cero de la Termodinámica

1.- Introducción :

La Termodinámica estudia las relaciones entre las diferentes manifestaciones de la “energía”, especialmente el “trabajo” y el “calor”; las condiciones bajo las cuales pueden realizarse algunos procesos, las condiciones de equilibrio a la que tienden espontáneamente los procesos naturales y las condiciones necesarias para modificar estos estados de equilibrio.
Para estosestudios, se basa la Termodinámica en unos pocos postulados o principios que están a su vez fundamentados en hechos experimentales.
La Termodinámica es una rama de la Física, y como tal estudia la materia desde el punto de vista de las mediciones, considerando aquellas propiedades macroscópicas que tienen relación, o dependen del estado interno de un sistema material, no estudiando las propiedadeso el comportamiento de las moléculas individualmente. De esto último se ocupa la Mecánica Estadística o Termodinámica Estadística, la que mediante cálculos de promediación determina los valores de las magnitudes macroscópicas a partir de las propiedades microscópicas de las moléculas o partículas fundamentales.
La Termodinámica “clásica” no considera ningún modelo microscópico de la materia.Sus conclusiones son por lo tanto muy generales y válidas para cualquier modelo material, siempre que se refiera a un número muy grande de partículas elementales, de modo que las propiedades queden bien especificadas por las leyes de la promediación estadística.
Las propiedades macroscópicas tienen en general las siguientes características comunes :
1.- No implican hipótesis especialesconcernientes a la estructura de la materia.
2.- Para una descripción macroscópica de un sistema material se necesitan pocas variables. Así por ejemplo, para describir una disolución, basta indicar las composiciones (los porcentajes de cada uno de los componentes), y la masa total de la disolución. Una descripción microscópica requeriría en cambio, la descripción de la condición en la que se encuentra enun instante dado cada una de las moléculas (o de los átomos o partículas subatómicas).
3.- Las propiedades macroscópicas son sugeridas más o menos directamente por nuestros propios sentidos. Para un determinado sistema material nuestros sentidos nos indican con cierta aproximación su volumen, masa, temperatura, presión, etc.
4.- Pueden en general medirse en forma directa.
Las propiedadestermodinámicas macroscópicas dependen del estado interno del sistema material. Por ejemplo, el volumen, la temperatura, la presión, etc., de un gas dependen del estado o condición en la que se encuentran las moléculas gaseosas (energía cinética, energía vibracional, fuerzas o interacciones intermoleculares, etc.). No dependen estas propiedades macroscópicas de la historia previa del sistema material,esto es de la forma en la que el sistema alcanzó el estado interno en el que se encuentra. Así cuando se indica que la temperatura de un sistema es de 250°C, no hay ninguna referencia si esta temperatura se ha alcanzado en un proceso de calentamiento o enfriamiento, o en que no ha habido cambios en la temperatura.
La Termodinámica no se refiere a la rapidez con la que se efectúan los procesos, laque depende fundamentalmente de dos factores; por una parte de una acción impulsora o diferencia de potencial que provoca o tiende a provocar el proceso, y de otra parte, de una resistencia que se opone al cambio. La Termodinámica no estudia estas resistencias que se oponen o frenan los cambios y así considera como equivalentes a procesos que se realicen en forma explosiva a aquellos que serealizan en tiempo infinito, si ambos comienzan de una misma condición inicial y terminan en un mismo estado final. La Termodinámica no considera al tiempo como una variable.

Conceptos fundamentales :
Sistema : un sistema termodinámico es una parte limitada y finita del universo, en la cual se producen fenómenos que se pueden estudiar. Para describir un sistema, deben indicarse (como mínimo) su...