Termodinámica

Termodinàmica

La quema inmoderada de combustibles fósiles ha originado que la contaminación del medio ambiente estalle de manera significativa en los últimos siglos desde el uso masivo de estos combustibles en vehículos motorizados. Afortunadamente en las últimas décadas los esfuerzos por combatir este tipo de contaminación aumentó, originando grandes avances en materia de reducción de losgases contaminantes producto de desecho de estos combustibles.
Esta contaminación trae serios problemas al planeta y por ende a la población de este mismo, como el smog, lluvia ácida y el efecto invernadero el cual causa el sobrecalentamiento global.
El smog es una masa de aire estacionario que está compuesta principalmente por ozono y en menor medida de monóxido de carbono, partículas de polvo yhollín. El problema del smog es el ozono, el cual es un irritante de ojos, así como de los alveolos pulmonares los que efectúan el intercambio de oxigeno por dióxido de carbono, el ozono ocasiona que los alveolos se endurezcan comprometiendo su funcionalidad.
La lluvia ácida, la cual está formada por SO2 que se mezcla con la humedad del medio ambiente originando que la lluvia adquiera uncarácter ácido, casi tan acido como el jugo de limón, esta lluvia acida es lo suficientemente ácida como para corroer a largo plazo las construcciones, así como, para cambiar el pH de los suelos, dañar la vida vegetal, la vida animal e incluso contaminando otras fuentes de agua.
El efecto invernadero es ocasionado por gases de invernadero donde el principal componente es el CO2, este efecto invernaderoocasiona que el calor se acumule en el planeta, así como un invernadero lo hace. Este efecto de invernadero hasta cierta medida ayuda a la vida en la tierra, pero en los últimos años este calor acumulado aumento de manera exorbitante, lo que origina diferentes efectos, como el derretimiento de los casquetes polares, lo cual causa inundaciones (sobre todo en zonas costeras), además, este calorafecta los patrones climáticos, originando tormentas, huracanes, lluvias excesivas en algunas zonas y sequias en otras.
Todos y cada uno de los efectos de la contaminación antes mencionados son un problema grave para el medio ambiente, pero tomaremos uno de referencia para introducir un término ampliamente usado en termodinámica. Antes se había dicho que el efecto invernadero ocasiona un aumento dela temperatura de la tierra, pero ¿qué es en si la temperatura?, es posible describir a la temperatura como la sensación de “calor” o “frio” que una persona siente, pero estas sensaciones no nos pueden dar una medida precisa, un valor numérico, que indicará que tan caliente o que tan frio esta un objeto, por esto es que se recurre a materiales que tienen propiedades que se repiten con los cambiosde temperatura, como el mercurio de un termómetro.
Es común observar que cuando un objeto entra en contacto con otro cuerpo de diferente temperatura, estos tienden a cambiar su temperatura inicial, el objeto caliente tiende a hacerse frio, y el frio a calentarse, hasta llegar a un punto en que ambos objetos llegan a un equilibrio térmico. La única condición para que dos objetos estén en equilibriotérmico es que sus temperaturas sean iguales. A partir de este hecho se enuncia la ley cero de la termodinámica, la cual, aunque está basada solo en observaciones de hechos que se repiten y de no tener una formulación matemática, es considerada fundamental y fue formalizada mucho después de la primer y segunda ley y se enuncia de la siguiente manera: “Dos cuerpos están en equilibrio térmico siindican la misma lectura de temperatura, incluso si no se encuentran en contacto”. Esta ley se formula basándose en el hecho de que si dos cuerpos se encuentran en equilibrio térmico con un tercer cuerpo, los tres cuerpos estarán en equilibrio térmico entre sí. Cambiando el tercer cuerpo por un termómetro que nos de la lectura de la temperatura, es posible enunciar la ley cero.
Ya se ha...