1.14.71: Tiempo y Termodinámica (Timenote)

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Michael J Blandamer & Joao Carlos R Reis
University of Leicester & Faculdade de Ciencias

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Tomamos nota de dos comentarios en monografías que tratan de la termodinámica.

Un comentario [1] establece que '... la termodinámica se ocupa de los sistemas en equilibrio, el tiempo no es una coordenada termodinámica'.

La referencia aquí se encuentra en el contexto de sistemas en equilibrio [1].

McGlashan hace una declaración más fuerte con una visión diferente [2].

Así

'Estaremos usando el tiempo\(\mathrm{t}\) como una de nuestras variables en este capítulo. Hay quienes dicen que el tiempo no tiene cabida en la termodinámica. Se equivocan”.

Alguna historia prepara la escena.

Érase una vez los químicos utilizaron la caloría como unidad de energía. De hecho había tres unidades distintas llamadas caloría: caloría termoquímica, caloría internacional y 150 C caloría. En común definieron la energía en términos de la cantidad de energía requerida para elevar en un Kelvin, la temperatura de un gramo de agua líquida pura bajo condiciones especificadas de temperatura y presión. El tiempo no se menciona, directa o indirectamente, en esta definición. Entonces Joule mostró que hay una equivalencia entre calor y energía mecánica. Es solo un pequeño paso relacionar la energía térmica con la energía cinética y, por lo tanto, con el tiempo. Si se hubiera adoptado una definición calorimétrica de energía, entonces su unidad sería una unidad base. En la práctica, esto sería una regresión a la situación antes de que Joule determinara el equivalente mecánico del calor.

Wood y Battino [1] y McGlashan [2] tienen razón. El tiempo es una variable termodinámica importante para formular las condiciones bajo las cuales los sistemas se acercan a un estado de equilibrio. Sin embargo, no se utiliza el tiempo para describir las propiedades de estos sistemas una vez alcanzado el equilibrio.

Notas al pie

[1] S. E. Wood y R. Battino, Termodinámica de Sistemas Químicos, Cambridge Univeristy Press, Cambridge,1990, página 2.

[2] M. L. McGlashan, Chemical Thermodynamics, Academic Press, Londres, 1979, página 102; las notas a pie de página en este texto suelen ser provocativas.