Tercera Ley de la termodinamica

ÍNDICE


















INTRODUCCIÓN
El tercer principio de la termodinámica o tercera ley de la termodinámica, más adecuadamente Postulado de Nernst afirma que no se puede alcanzar el cero absoluto en un número finito de etapas. Sucintamente, puede definirse como:
Al llegar al cero absoluto, 0 K, cualquier proceso de un sistema físico se detiene.
Al llegar al ceroabsoluto la entropía alcanza un valor mínimo y constante.

En términos simples, la tercera ley] indica que la entropía de una sustancia pura y cristalina en el cero absoluto es nula. Por consiguiente, la tercera ley provee de un punto de referencia absoluto para la determinación de la entropía. La entropía relativa a este punto es la entropía absoluta.
Un caso especial se produce en los sistemas conun único estado fundamental, como una estructura cristalina La entropía de un cristal perfecto definida por el teorema de Nernst es cero (dado que el). Sin embargo, esto desestima el hecho de que los cristales reales deben crecer en una temperatura finita y poseer una concentración de equilibrio por defecto. Cuando se enfrían generalmente son incapaces de alcanzar la perfección completa. Esto, porsupuesto, se mantiene en la línea de que la entropía tiende siempre a aumentar dado que ningún proceso real es reversible.




DESARROLLO

Enunciado de Nernst- Simon:
“En cualquier proceso isotérmico que implique sustancias en equilibrio interno, la variación de entropía tiende a cero cuando la temperatura tiende a cero absoluto”
Es válido tanto para sustancias puras como para mezclas,aunque en estas últimas sea muy difícil encontrar la condición de equilibrio necesaria. Una reacción química entre fases puras cristalinas que ocurre en el cero absoluto no produce ningún cambio de entropía.
El cambio de entropía que resulta de cualquier transformación isoterma
reversible de un sistema tiende a cero según la temperatura se aproxima a cero.


Para T—0, la entropía de cualquiersistema en equilibrio se aproxima a una
constante que es independiente de las demás variables termodinámicas.
En términos simples, la tercera ley[1] indica que la entropía de una sustancia pura y cristalina en el cero absoluto es nula. Por consiguiente, la tercera ley provee de un punto de referencia absoluto para la determinación de la entropía. La entropía relativa a este punto es la entropíaabsoluta.
Un caso especial se produce en los sistemas con un único estado fundamental, como una estructura cristalina la entropía de un cristal perfecto definida por el teorema de Nernst es cero (dado que el ). Sin embargo, esto desestima el hecho de que los cristales reales deben crecer en una temperatura finita y poseer una concentración de equilibrio por defecto. Cuando se enfrían generalmenteson incapaces de alcanzar la perfección completa.
Esto, por supuesto, se mantiene en la línea de que la entropía tiende siempre a aumentar dado que ningún proceso real es reversible.
Es importante recordar que los principios o leyes de la Termodinámica son sólo generalizaciones estadísticas, válidas siempre para los sistemas macroscópicos, pero inaplicables a nivel cuántico. El demonio deMaxwell ejemplifica cómo puede concebirse un sistema cuántico que rompa las leyes de la Termodinámica.
Asimismo, cabe destacar que el primer principio, el de conservación de la energía, es la más sólida y universal de las leyes de la naturaleza descubiertas hasta ahora por la ciencia.



A la temperatura del cero absoluto la entropía de cualquier sustancia cristalina perfecta es cero”. Esta Leypermite calcular la entropía absoluta de cualquier sustancia a una temperatura y presión de referencia.
Así, la entropía absoluta estándar: SºT será la entropía de un sistema a 1 atm de presión y a la temperatura T, calculada a partir de la tercera Ley de la termodinámica.
Para el agua a 25ºC y 1 atm de presión: Sº298

Los términos que se consideran en el cálculo de la entropía absoluta...