Entropía . La Segunda Ley de la Termodinámica dice que todo sistema físico posee una cualidad llamada su entropía, y que mientras un sistema permanezca aislado su entropía no puede disminuir. En este libro analizaremos distintas aplicaciones del concepto de entropía y de la Segunda Ley.
Vamos a comenzar preguntándonos si existe un límite al rendimiento que es posible obtener de un motor, y bajo qué condiciones se alcanza el funcionamiento óptimo. Este problema es la pregunta fundacional de la Termodinámica, y es todavía un área activa de investigación. El concepto de entropía resulta ser la clave de la respuesta. Además, veremos que los conceptos de la Termodinámica que se usan para analizar el rendimiento de un motor son aplicables a cualquier sistema físico, incluyendo al Universo en su conjunto.
Otra cara de la entropía se nos revela cuando observamos que la materia que nos rodea está formada por átomos y moléculas. Por lo tanto, un mismo sistema físico se puede describir en términos macroscópicos, o sea, tal como aparece ante nuestros sentidos, o bien en términos microscópicos, es decir, en términos de los átomos y moléculas que lo componen. El aumento de la entropía dictado por la Segunda Ley es la expresión cuantitativa de la tendencia al aumento del desorden en un sistema, y su correlato, la pérdida de información sobre el estado microscópico. La asociación entre entropía e información, por otro lado, nos permite describir el funcionamiento de una computadora en términos de variaciones de entropía, tal como antes hicimos con el funcionamiento de un motor.
El último conjunto de problemas que veremos concierne al rol de la entropía en los procesos físicos que ocurren en las células de los seres vivos. En particular, discutiremos si el desarrollo de formas de vida cada vez más sofisticadas es compatible o no con la Segunda Ley.
En resumen, haremos un viaje desde un problema clásico de ingeniería hasta las fronteras de la investigación en biología, química y física, usando a la entropía como hilo conductor
Autores
- Dr. Esteban Calzetta
Doctor en física
