9.10: Una digresión ligeramente filosófica sobre la energía y la entropía

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El contenido de la primera ley de la termodinámica es que existe una función estatal, a la que llamamos energía, que tiene la propiedad que\(\Delta E_{universe}=0\) para cualquier proceso que pueda ocurrir. El contenido de la segunda ley es que existe una función estatal, a la que llamamos entropía, que tiene la propiedad que\(\Delta S_{universe}>0\) para cualquier proceso espontáneo.

Estas dos funciones de estado agotan el abanico de posibilidades independientes: Supongamos que aspiramos a encontrar una función de estado nueva e independiente\(B\), llamarla, que caracteriza aún más las posibilidades abiertas al universo. ¿Qué otra condición podría imponer B al universo, o viceversa? El único candidato disponible podría parecer ser\(\Delta B_{universe}<0\). Sin embargo, esto no representa una condición independiente, ya que su papel ya está ocupado por la cantidad\(-\Delta S_{universe}\).

Por supuesto, podemos imaginar una función estatal,\(B\), que no es simplemente una función de\(S\), sino para la cual

\(\Delta B_{universe}>0\)\(\Delta B_{universe}=0\), o\(\Delta B_{universe}<0\), según que el proceso sea espontáneo, reversible o imposible, respectivamente. Para cualquier cambio dado, no\(\Delta B\) sería lo mismo que\(\Delta S\); sin embargo,\(\Delta B\) y\(\Delta S\) haría exactamente las mismas predicciones. Si\(\Delta B_{universe}\) se evaluaran más fácilmente que\(\Delta S_{universe}\), preferiríamos usar\(B\) en lugar de\(S\). Sin embargo, si existiera tal función\(B\), su papel en nuestra descripción de la naturaleza duplicaría el papel desempeñado por\(S\).