Tercera ley de la termodinámica: Todo lo que necesitas saber

Índice de contenidos
  1. Introducción
  2. Qué es la tercera ley de la termodinámica?
  3. Qué implica la tercera ley de la termodinámica?
  4. La tercera ley de la termodinámica en la práctica
  5. Conclusion

Introducción

La termodinámica es una rama fundamental de la física que se encarga del estudio de la energía en diversas formas, como calor, trabajo y temperatura. Se trata de una ciencia antigua que se ha desarrollado de manera notable a lo largo de los años. En la termodinámica existen varias leyes que permiten comprender el comportamiento de la energía en una variedad de situaciones. En este artículo, nos centraremos en la tercera ley de la termodinámica.

Qué es la tercera ley de la termodinámica?

La tercera ley de la termodinámica es también conocida como la ley de Nernst o ley de la entropía. Esta ley establece que "es imposible alcanzar el cero absoluto de temperatura mediante un número finito de procesos físicos", esto es, que la entropía de un sistema puro en equilibrio a cero absoluto es cero.

La tercera ley de la termodinámica se considera una de las leyes más importantes de la termodinámica debido a su influencia en el estudio del comportamiento de los sistemas a temperaturas muy bajas.

Qué implica la tercera ley de la termodinámica?

La tercera ley de la termodinámica implica que un sistema a cero absoluto tiene una entropía cero. Cuando la temperatura disminuye, la energía térmica que posee un sistema disminuye hasta llegar al cero absoluto, con una entropía mínima.

La tercera ley también establece que un sistema físico es capaz de alcanzar el cero absoluto sólo en un número infinito de procesos. En otras palabras, aunque la temperatura de un sistema se acerque cada vez más al cero absoluto, nunca alcanzará dicho valor.

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Una consecuencia importante de la tercera ley de la termodinámica es que si la entropía de un sistema puro es cero, este sistema debe hallarse en un estado de orden perfecto.

La tercera ley de la termodinámica en la práctica

La tercera ley de la termodinámica es muy relevante para la ciencia de los materiales y la física cuántica. Se utiliza para explicar la conductividad térmica de los materiales a temperaturas muy bajas.

En la práctica, la temperatura más baja jamás alcanzada (0.000000001 K) ha sido obtenida usando la tercera ley de la termodinámica. Gracias a la utilización de helio 3, se ha logrado utilizar la tercera ley de la termodinámica para enfriar un gas al cero absoluto.

Esta ley también es importante en la teoría del cristal y la estructura del sólido. La tercera ley de la termodinámica se utiliza para comprender el comportamiento de las redes cristalinas a temperaturas bajas y su relación con la entropía.

Conclusion

En resumen, la tercera ley de la termodinámica es uno de los pilares fundamentales para comprender el comportamiento de la energía en situaciones de bajas temperaturas. Esta ley no solo es relevante para la física cuántica y la ciencia de los materiales, sino que también es utilizada en la teoría del cristal y la estructura del sólido. En ella se establece que la entropía de un sistema a cero absoluto es cero, pero que es imposible alcanzar dicho valor mediante un número finito de procesos físicos. En definitiva, la tercera ley de la termodinámica es una ley muy importante para los físicos y para la ciencia de los materiales y su relevancia está presente en muchas de las disciplinas de la física moderna.

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