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vación de la energía, el cual nos dice que si tenernos un sistema
aislado - un sistema que ni intercambia calor ni trabajo con el
exterior- , entonces su energía total debe permanecer constante.
Ahora bien, las moléculas de un gas pueden distribuirse la energía
corno mejor les parezca, con tal de que al final la suma completa
de cada una de ellas dé el valor de la energía total del sistema. Si
ahora echarnos mano de la probabilidad, la consecuencia obvia es
que todos los estados posibles del sistema con la misma energía
total son igualmente probables.
«Es un genio, pero hay que repasar sus cuentas.»
- PALABRAS DEL FÍSICO PRUSIANO GUSTAV KJRCHHOFF (1824-1887), PADRE DE LA ESPECTROSCOPIA,
EN REFERENC IA A LOS ERRORES MATEMÁTICOS DE MAXWELL.
Maxwell aplicó esta conjetura a la distribución de la energía
de traslación de las moléculas de un gas. Es el caso más sencillo,
pues solo deben tenerse en cuenta sus movimientos de traslación
por el recipiente y para nada otro tipo de movimientos, corno el
de rotación o el de vibración o la energía potencial de vibración.
Corno la energía cinética está relacionada con la velocidad, si co-
nocernos cuántas moléculas tienen una determinada energía ciné-
tica, sabremos cuál es la distribución de velocidades del sistema.
¿Para qué servía todo eso? Dicho simplemente, para todo.
Con una distribución de velocidades en la mano, cualquiera podía
calcular las propiedades macroscópicas de los gases: presión,
temperatura ... , y la que nos interesa en estos momentos: la ener-
gía de las moléculas. Uno de los resultados más importantes ob-
tenidos por Maxwell fue que si compararnos dos gases diferentes
que se encuentran a la misma temperatura, la energía cinética
media de cada molécula es la misma y depende únicamente de
la temperatura absoluta del sistema y para nada de la masa o del
número de átomos que componen la molécula. La energía ciné-
tica media es directamente proporcional a la temperatura. Con
esta relación, válida solo cuando el gas se encuentra en equilibrio
- cuando sus moléculas presentan la distribución de velocidades
obtenida por Maxwell- , podernos calcular el valor de la energía
cinética de una molécula multiplicando su temperatura absoluta
CALOR, ENERGÍA, ENTROPIA Y Á TOMOS 125