De la máquina de vapor al cero absoluto, resumen. Desde tiempos antiguos el hombre ha usado maquinaria, y aunque en la actualidad creemos que primero son las formulas y conceptos, y luego las maquinas, no siempre fue así. Con la cooperación de hombres como Thomas Newcomen, John Cawley, James Watt, Trevitchik, Woolf, Robert Fulton, Boulton Watt, Gabriel Farehrenheit, Francis Bacon, Cavendish, Rumford, Carnot, entre otros, se da inicio a los estudios termodinámicos. Pasando por un proceso de ideas que se refutaban y s aceptaban, se comparaban y descartaban finalmente Carnot llega a la elaboración de un proceso cíclico de transferencia de energía en una maquina termodinámica estableciendo que el calor transferido era transformado en energía que si solo se dejaba ir, se desperdicia. Hace ver que la substancia operante realiza na cantidad de trabajo neta y además que este trabajo se produce de la manera más ventajosa posible. El resultado es el de consumir una cierta cantidad de trabajo igual a la producida en el ciclo inicial y regresar todo el calor de los cuerpos. Este trabajo hecho por Carnot dio paso a las leyes de la termostática. Los estudios decisivos que condujeron a establecer la equivalencia entre el trabajo mecánico y el calor fueron realizados en 1840 por James Joule. Es el mismo quien llega a la conclusión que un sistema aislado que tiene una energía cinética y potencial despreciable posee una energía interna. Esta energía interna es igual al trabajo aplicado en ella. De ahí se deriva que el cambio de energía potencial menos el trabajo aplicado al sistema es igual al calor del sistema. Sin embargo no fue Joule el primero en proponer la conservación de la energía sino Robert Mayer en 1842. Otro de los que reclaman la paternidad de la ecuación de la conservación de la energía es H von Helmholtz en 1847. Sin embargo la pregunta de Sadi Carnot en 1824 ¿Qué fracción del calor cedido a una maquina termina es aprovechable? Ha conducido al todavía confuso concepto de la entropía.
En 1854 R. Clausius resolvió el problema de la relación explicita entre las cantidades de calor que deben cederse para producir un trabajo, en realidad puede considerarse como el hombre que realmente
Raquel Ester Amaya Mutis
concibió en forma matemática las dos primeras leyes de la termostática. La hipótesis crucial de la cual partió Clausius fue suponer que el proceso a que está sujeta la substancia operante en una máquina térmica, v.gr., una máquina de Carnot, es un proceso "ideal". Por ideal Clausius entendía de hecho lo mismo que Carnot, esto es, que el proceso pudiese realizarse en los dos sentidos. Esto quiere decir que el proceso es reversible y la idealidad realmente estriba en que la reversibilidad implica que se lleve a cabo muy lentamente para que en cada estado intermedio por el que pasa el sistema, alcance un estado de equilibrio y además no haya pérdidas de energía por fricción.
Raquel Ester Amaya Mutis
