9: El principio carateodorio
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La formulación de la segunda ley a partir de la termodinámica utilizó el concepto de motores térmicos, al menos indirectamente. Pero la ley es muy general y uno podría preguntarse si existe otra formulación que no invoque a los motores térmicos sino que lleve a la noción de temperatura absoluta y al principio de que la entropía no puede disminuir espontáneamente. Tal versión de la segunda ley se obtiene en una axiomatización de la termodinámica debido a C. Carathéodory.
- 9.1: Preliminares matemáticos
- Comenzaremos con un teorema sobre formas diferenciales que se necesita para formular la versión de Carathéodory de la segunda ley.
- 9.2: Declaración carateodoria de la Segunda Ley
- En la vecindad de cualquier estado de equilibrio de un sistema físico con cualquier número de coordenadas termodinámicas, existen estados que son inaccesibles por procesos adiabáticos. Los procesos adiabáticos pueden ser bastante generales, no necesariamente cuasi-estáticos. Esto lleva inmediatamente a la noción de temperatura absoluta y entropía. Esto ha sido discutido de manera concisa y elegante en el libro de Chandrasekhar sobre la estructura estelar. Repetimos brevemente su argumento a favor de la completitud.