De la maquina de vapor al cero absoluto

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L A M Á Q U I N A D E V A P O R A L C E R O A B S O L U T O ( C A L O R Y E N T R O P Í A )
Autor: LEOPOLDO GARCÍA-COLÍN S. COMITÉ DE SELECCIÓN EDICIONES PRÓLOGO INTRODUCCIÓN

I. BOSQUEJO HISTÓRICO II. EL PRINCIPIO DE LA CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA III. EL CAMINO HACIA LA SEGUNDA LEY. LA ENTROPÍA IV. EL CONCEPTO DE ENTROPÍA V. PROCESOS IRREVERSIBLES. SISTEMAS ABIERTOS VI. APLICACIONESSELECTAS VII. DIAGRAMA DE ESTADO DE UNA SUBSTANCIA REAL VIII. LA BÚSQUEDA DEL CERO ABSOLUTO BIBLIOGRAFÍA APÉNDICE A APÉNDICE B CONTRAPORTADA

C O M I T É

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S E L E C C I Ó N

Dr. Antonio Alonso Dr. Gerardo Cabañas Dr. Juan Ramón de la Fuente

Dr. Jorge Flores Valdés Dr. Leopoldo García-Colín Scherer Dr. Tomás Garza Dr. Gonzalo Halffter Dr. Raúl Herrera Dr. Jaime Martuscelli Dr. HéctorNava Jaimes Dr. Manuel Peimbert Dr. Juan José Rivaud Dr. Julio Rubio Oca Dr. José Sarukhán Dr. Guillermo Soberón Coordinadora: María del Carmen Farías

E D I C I O N E S

Primera edición (La Ciencia desde México ), 1986 Segunda reimpresión , 1995 Segunda edición (La Ciencia para Todos), 1997 La Ciencia para Todos es proyecto y propiedad del Fondo de Cultura Económica, al que pertenecentambién sus derechos. Se publica con los auspicios de la Secretaría de Educación Pública y del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología. D.R. ©1986 FONDO DE CULTURA ECONÓMICA, S.A. DE C.V. D.R. © 1997 FONDO DE CULTURA ECONÓMICA Carretera Picacho-Ajusco 227, 14200 México, D.F. ISBN 968-16- 5371-8 Impreso en México

P R Ó L O G O

El material contenido en este libro tiene un carácter que podríacalificarse de elemental. Su lectura no requiere conocimientos superiores al nivel de secundaria. Su objetivo primordial es informar al lector, de manera accesible pero seria, la evolución y aplicación de los conceptos fundamentales de la llamada termodinámica clásica (o, más exactamente, termostática). Debido a este carácter de obra de divulgación se ha empleado un lenguaje simple y, en lo posible,ameno. No obstante, también es necesario tener presente que la física requiere de la simbología y el lenguaje de la matemática. Es necesario, entonces, acostumbrarnos a traducir resultados de una relación entre símbolos. Esto no quiere decir que para lograrlo sea necesario utilizar todas las técnicas de la matemática para realizar operaciones con aquellos símbolos. En las veintiuna ecuacionesincluidas hasta la Sección B del Capítulo III sólo tres son fundamentales, las numeradas (3), (7) y (10) que expresan los tres conceptos esenciales que constituyen el núcleo de esta obra. Las restantes son formas equivalentes de las mismas, aplicadas a situaciones diversas. Se encuentra también una que otra ecuación adicional que define conceptos auxiliares. Debemos perder el temor a tal simbología puessu fin principal es economizar frases. Las operaciones que se realizan con ellas no pasan de sumas, restas, multiplicaciones y divisiones. La única sección que requiere de la matemática en mayor grado es la C del Capítulo III, que está dedicada al lector que quiere profundizar un poco más en la materia. Una persona que haya pasado por la preparatoria no encontrará ninguna dificultad en seguirla.Por otra parte, su omisión no resta continuidad a la lectura del resto del libro. En pocas palabras lo que se pide al lector interesado es que emprenda la lectura sin perjuicios ni temores respecto al fantasma de la matemática, que aquí no aparece por ningún sitio.

I N T R O D U C C I Ó N

En nuestra vida cotidiana tenemos innumerables contactos con dispositivos que transforman una forma deenergía en otra. Ejemplos típicos lo son el encender una luz, utilizar un refrigerador, poner en marcha el motor de un automóvil, encender un calentador de agua, gas u otro combustible y muchos más. En el primer ejemplo de esta lista, la energía eléctrica que consumimos se transforma por el foco en energía luminosa; en el refrigerador la energía eléctrica pone a operar un motor que a través de un...