Termodinamica

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Introducci´n o
Definici´n de Termodin´mica o a
En un sentido amplio e intuitivo, la Termodin´mica es la parte de la a F´ ısica macrosc´pica que estudia los fen´menos en los que intervienen o o el calor y la temperatura. Est´ basada en un conjunto de principios, a o leyes, obtenidos mediante la observaci´n experimental, a partir de o los cuales se extraen consecuencias l´gicas. Es posibleexplicar gran o parte del comportamiento de los sistemas macrosc´picos a partir de o ese peque˜o conjunto de principios. Esta posibilidad constituye uno n de los principales atractivos de la Termodin´mica. a Los sistemas materiales est´n constituidos por part´ a ıculas (´tomos a o mol´culas), pero la Termodin´mica no se interesa por el compore a tamiento individual de esas part´ ıculas. Unaobservaci´n fundameno tal es que la Termodin´mica no hace hip´tesis sobre la constituci´n a o o microsc´pica de los sistemas que estudia. Sus postulados y sus resulo tados son independientes de cualquier hip´tesis de ese tipo 1 . o La Termodin´mica puede ser considerada como la ciencia de la a energ´ [266]. Es la unica parte de la F´ ıa ´ ısica en la que se identifica el calor como una forma particular detransmitirse la energ´ Siempre ıa. que un sistema sea sensible a intercambios de energ´ bajo la forma ıa de calor, estar´ bajo la aplicaci´n de la Termodin´mica. Aquellos a o a sistemas mec´nicos sobre los que se apliquen fuerzas de rozamiento o a de deformaci´n (sistemas no ideales), as´ como aquellos en los que se o ı produzcan reacciones qu´ ımicas, emitan radiaci´n electromagn´tica, o e etc.,estar´n en el ambito de la Termodin´mica. a ´ a La Termodin´mica es una ciencia fenomenol´gica sobre la realidad a o macrosc´pica. Como los principios de la Termodin´mica se deducen o a
La Termodin´mica Estad´ a ıstica proporciona una interpretaci´n microsc´pica o o de las leyes de la Termodin´mica. a
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ii directamente de hechos experimentales bien establecidos, esta ciencia resulta ser unade las partes m´s inamovibles de la F´ a ısica. Es m´s a f´cil que en el progreso de las ciencias cambien otras ramas de la a F´ ısica que no que lo haga la Termodin´mica. a El tiempo no es una variable en Termodin´mica [266]. La Tera modin´mica del Equilibrio no es una ciencia que tenga como objetivo a tratar evoluciones temporales. Su objeto de estudio son los estados de equilibrio. A su vez,los procesos reversibles, en los que el sistema pasa por estados de equilibrio, van a permitir estudiar ciertas transformaciones y jugar´n un papel importante en Termodin´mica. En a a este sentido, la Termodin´mica tambi´n es la ciencia que estudia las a e leyes del desplazamiento del calor (termo) y de sus transformaciones (din´mica) en otras formas de energ´ 2 . a ıa Pero, a diferencia de otrasramas de la F´ ısica, la Termodin´mica a lograr´ ordenaciones temporales de sucesos. La Termodin´mica se a a ocupar´ de todas aquellas situaciones en las que los acontecimientos a se desarrollen de tal manera que se pueda distinguir entre pasado y futuro.

Or´ ıgenes de la Termodin´mica a
El aumento de la mecanizaci´n durante el siglo XIX llev´ al desao o rrollo de las m´quinas de vapor. Estosingenios permit´ obtener a ıan trabajo mec´nico a partir de la combusti´n de carb´n. El estudio a o o de estos motores t´rmicos desde el punto de vista del Principio de e Conservaci´n de la Energ´ pronto revel´ una caracter´ o ıa o ıstica de las mismas: no transformaban en trabajo toda la energ´ obtenida en la ıa combusti´n del carb´n. o o El estudio de estas m´quinas dio origen a la Termodin´mica.A a a mediados del siglo XIX se pusieron las bases de esta materia [298], y a principios del siglo XX esta disciplina estaba ya firmemente asentada dentro de la F´ ısica. A pesar de sus or´ ıgenes relacionados con las m´quinas de vapor, se reconoci´ pronto que sus aplicaciones iban a o mucho m´s lejos, enunciando leyes v´lidas en los m´s diversos campos a a a de la ciencia. En su esencia la...