Segunda ley de la termodinámica

Es una de las leyes más importantes de la física; aún pudiéndose formular de muchas maneras todas llevan a la explicación del concepto de irreversibilidad y al de entropía. Este último concepto,cuando es tratado por otras ramas de la física, sobre todo por la mecánica estadística y la teoría de la información, queda ligado al grado de desorden de la materia y la energía de un sistema.
Laentropía de un sistema es una magnitud física abstracta que la mecánica estadística identifica con el grado de desorden molecular interno de un sistema físico. La variación de la entropía siempre debe sermayor que cero.
Si juntamos dos materiales a distinta temperatura, se producirá un intercambio de calor hasta que se alcance el equilibrio térmico. Esto no es ni más ni menos que lo mismo que ya hemosvisto. El orden inicial se modifica, generando el mayor desorden posible (equilibrio térmico) o maximizando la entropía.


Esta ley marca la dirección en la que deben llevarse a cabo los procesostermodinámicos y, por lo tanto, la imposibilidad de que ocurran en el sentido contrario:


Por ejemplo, que una mancha de tinta dispersada en el agua pueda volver a concentrarse en un pequeñovolumen).


De hecho, en un sentido histórico el segundo principio surgió, en plena Revolución Industrial en el contexto de las máquinas térmicas como una explicación empírica de por qué éstas secomportaban de una manera determinada y no de otra. En efecto, aunque parezca trivial, siempre se observaba, por ejemplo, que para calentar una caldera era necesario emplear combustible ardiendo a mayortemperatura que la de la caldera; sin embargo, jamás se observaba que la caldera se calentara tomando energía de su entorno, el cual a su vez se enfriaría.
Ejemplo:
Suponiendo estados iniciales yfinales de equilibrio, el principio establece que los sistemas físicos saltan de un estado con cierto orden a un estado menos ordenado, aumentando su entropía. El proceso inverso es imposible de forma...