9.9: El significado de la declaración basada en máquinas de la segunda ley

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Nuestra declaración de la segunda ley basada en entropía afirma la definición y las propiedades básicas de la entropía que necesitamos para hacer predicciones sobre los procesos naturales. La justificación última de estas aseveraciones es que las predicciones que hacen concuerdan con observaciones experimentales. Hemos dedicado considerable atención a los argumentos que desarrollan la definición y las propiedades de la entropía a partir de la declaración basada en máquinas de la segunda ley. Estos argumentos son paralelos a los que se hicieron históricamente a medida que se desarrollaron estos conceptos. Comprender estos argumentos mejora enormemente nuestra apreciación por la relación entre las propiedades de la función de entropía y los cambios que pueden ocurrir en diversos sistemas físicos.

Si bien estos argumentos demuestran que nuestra afirmación basada en máquina implica la declaración basada en entropía, introducimos postulados adicionales para hacerlos. Estos incluyen: la premisa de que la presión, la temperatura, el volumen y la energía de un sistema reversible son funciones continuas entre sí; el teorema de Duhem; el teorema del alicatado; y la presunción de que las conclusiones que desarrollamos para el trabajo presión-volumen son válidas para cualquier forma de trabajo. Podemos resumir esta situación diciendo que nuestra declaración basada en máquinas sirve para un valioso propósito heurístico. El enunciado basado en entropía de la segunda ley es un postulado que inferimos razonando sobre las consecuencias de la afirmación basada en la máquina. Cuando queremos aplicar la segunda ley a los sistemas físicos, la declaración basada en entropía y otras afirmaciones que introducimos a continuación son mucho más útiles.

Por último, observamos que nuestra declaración basada en máquinas de la segunda ley no es la única declaración de este tipo. Se han dado otras declaraciones similares. Las relaciones lógicas entre ellas son interesantes, y pueden ser utilizadas para desarrollar la declaración basada en entropía de la segunda ley por argumentos similares a los que hacemos en la Sección 9.2 a la Sección 9.8.