Page 31 - 08 Boltzmanm

LAS DIFERENTES VERSIONES DEL SEGUNDO PRINCIPIO
Las sucesivas versiones de la segunda ley
-o segundo principio- de Clausius son
un ejemplo de cómo una noción algo vaga
puede acabar convirtiéndose, después de
la suficiente reflexión, en uno de los pilares
del conocimiento humano. En su primera
versión de 1850 Clausius se limitó a afirmar
que el calor no fluye espontáneamente de
los cuerpos calientes a los fríos. Sin embar-
go, no estaba satisfecho con su enunciado,
y en 1854 acuñó la noción de «equivalencia-
valor», la «proporción entre el calor sumi-
nistrado a un cuerpo y su temperatura»,
aunque no fue capaz de dar una explicación
Rudolf Clausius.
intuitiva de qué representaba exactamente
esa cantidad. Refinó su formulación en 1856
usando el lenguaje del cálculo diferencial, ganando exactitud pero haciendo la
comprensión de su cantidad aún más difícil. En 1862 asumió la hipótesis atómica
y lanzó la idea de «disgregación» como el grado en el que las moléculas se sepa-
ran unas de otras. Con todo, hubo que esperar hasta 1865 para ver el enunciado
final de la segunda ley. Bautizó a su misteriosa cantidad como «entropía», pala-
bra derivada del griego i:pom¡ (trope, que significa transformación), con la idea
de que su pronunciación se pareciese lo más posible a la de la palabra «energía»,
ya que entendía que ambas cantidades estaban íntimamente relacionadas. La
formulación del segundo principio en términos de la entropía es la siguiente:
en cualquier proceso, la entropía de un sistema cerrado nunca disminuye. Un
sistema es cerrado si no intercambia materia ni energía con su entorno.
Los límites de la eficiencia
Además de la de Clausius existen otras formulaciones del segundo principio.
Destacan las de lord Kelvin y Max Planck, que má,s tarde fueron combinadas en
la versión de Kelvin-Planck. La versión de Kelvin dice que es imposible extraer
calor de una fuente parar realizar trabajo sin que haya a su vez cierta transmisión
de calor de la fuente caliente a otra fría: es decir, solo es posible extraer trabajo
de un sistema· que no se halle en equilibrio. La versión de Planck dice que es
imposible construir un motor que no tenga otro efecto que elevar un peso y en-
friar una fuente de calor. La versión de Kelvin-Planck combina las dos anteriores
y afirma que no hay ningún proceso cuyo único resultado sea la absorción de
calor de una fuente y la conversión de ese calor en trabajo, lo que significa que
parte del calor transferido se perderá necesariamente en otros procesos; dicho
de otra forma, es imposible construir un motor perfectamente eficiente.

EL NACIMIENTO DE LA TERMODINÁMICA 31