1. Primera Ley de Termodinámica (Conservación de Energía):
* La energía no se puede crear ni destruir, solo transformada de una forma a otra. Esto significa que la cantidad total de energía en un sistema cerrado permanece constante.
* Ejemplo: En una reacción química, la energía almacenada en enlaces químicos se puede convertir en calor, luz o trabajo.
* La materia y la energía son intercambiables: Según la famosa ecuación de Einstein e =Mc², la materia se puede convertir en energía y viceversa. Esto es importante en las reacciones nucleares.
2. Segunda ley de la termodinámica (entropía):
* La entropía total de un sistema aislado siempre aumenta con el tiempo. La entropía es una medida de desorden o aleatoriedad.
* Ejemplo: Una taza de café caliente eventualmente se enfriará a temperatura ambiente a medida que la energía térmica se disipa en el entorno circundante.
* Los procesos espontáneos tienden a aumentar la entropía: Los procesos que ocurren naturalmente generalmente se moverán hacia un estado de mayor entropía.
* Orden de desorden: Con el tiempo, los sistemas tienden a pasar de un estado más ordenado a un estado más desordenado.
3. Tercera Ley de Termodinámica:
* La entropía de un cristal perfecto en Absolute Zero (0 Kelvin) es cero.
* Esto significa que en absoluto cero, el sistema está en su estado más ordenado, sin energía térmica.
Cómo influyen estas leyes:
* Sistemas cerrados: En un sistema cerrado, donde no importa o la energía entra o hojas, la energía total permanece constante, pero la entropía siempre aumenta. Esto significa que el sistema se volverá más desordenado y menos organizado con el tiempo.
* Sistemas abiertos: En un sistema abierto, la energía y la materia se pueden intercambiar con el medio ambiente. Esto permite procesos complejos y flujos de energía. Si bien la entropía aún aumenta dentro del sistema, puede compensarse con la entrada de energía desde el exterior.
Ejemplos:
* Organismos vivos: Los seres vivos son sistemas abiertos que mantienen el orden al tomar energía y materia desde su entorno. Luchan contra la entropía utilizando constantemente energía para mantener su estructura y función.
* El universo: El universo en su conjunto se considera un sistema cerrado. Se está expandiendo y se enfría, lo que significa que la entropía está aumentando.
puntos clave para recordar:
* La tendencia natural de la materia y la energía es moverse hacia un estado de mayor entropía (trastorno).
* Los organismos vivos y otros sistemas complejos requieren información de energía para mantener el orden y luchar contra la entropía.
* Las leyes de la termodinámica son principios fundamentales que rigen todos los procesos físicos.
Al comprender estas leyes, podemos predecir y explicar el comportamiento de los sistemas a lo largo del tiempo. También proporcionan un marco para desarrollar nuevas tecnologías y resolver desafíos energéticos.
