¿Qué es termodinámica?

Definición de termodinámica

Su definición es la parte de la Física que estudia las relaciones entre fenómenos caloríficos y mecánicos, se ocupa por lo tanto, de las variaciones de temperatura o de calor en un cierto fenómeno y del trabajo que se produce o se absorbe en él.

Está vinculada con la mecánica estadística, de la que se derivan muchas relaciones termodinámicas. La diferencia entre ambas es que esta ciencia estudia los sistemas físicos a nivel macroscópico, mientras que la mecánica estadística realiza una descripción a nivel microscópico.

Nació a partir de la necesidad de conseguir una mayor eficiencia de las primeras máquinas de vapor. Pero hoy sus principios se pueden aplicar al cálculo de la energía que se libera en reacciones, al diseño de motores o a calcular la antigüedad del Universo.

Estudia todo intercambio de energía térmica entre sistemas que están en equilibrio y los fenómenos químicos y mecánicos que están implicados en esos intercambios. De manera específica estudia todo el cambio de energía mecánica en térmica y de térmica en mecánica.  Un sistema está en equilibrio cuando sus propiedades, como la presión, el volumen, la masa, la temperatura, son constantes.

Se basa en tres Leyes:

La primera es la que afirma que toda energía no se puede ni crear ni destruir, solo se puede transformar de una clase de energía a otra. Esta ley se conoce también como principio de conservación de la energía

La segunda especifica que solo se puede efectuar una labor o trabajo realizando el pasaje de calor de un cuerpo con más temperatura a uno con menor temperatura. En esta ley se incluye además la propiedad que se llama entropía que se define como la fracción de energía dentro de un sistema que no se puede convertir en trabajo.

Se afirma asimismo, a través de esta ley que dicha entropía de un sistema que se encuentra aislado no puede disminuir. Por esa razón, cuando un sistema que se encuentra aislado llega a una disposición de entropía máxima, ya no puede tener más cambios porque alcanzó el equilibrio.

La tercera ley es la que postula que ningún procedimiento que tenga un número finito de pasos permite llegar al cero absoluto. A este cero absoluto, solo se puede acercar de manera indefinida, pero nunca se puede alcanzarlo.

Ejemplos de uso y frases

“En el artículo ilustran  la eficacia termodinámica en la producción eléctrica, a través de una turbina de vapor”. Se refiere en este caso, a una ejemplificación en producir electricidad.

“Se ha explicado en la conferencia que en energía solar la termodinámica es la base para modelar las energías renovables”. Aquí, se aplica a las energías limpias.

“Para comprenderlas mejor los alumnos están aplicando prácticamente las leyes de la termodinámica”. En este ejemplo, se usa con el sentido del estudio de sus leyes.