Page 42 - 08 Boltzmanm
P. 42
de entropía no se entendía bien y, de hecho, hubo que esperar al ar-
tículo de Boltzmann de 1877 para conseguir una explicación meri-
diana del fenómeno. Hasta entonces lo que había era una sucesión
de buenas intuiciones y de definiciones algo confusas. Lo único
que estaba claro era la expresión matemática de la cantidad, que
se denotaba como la proporción entre el calor y la temperatura.
Se sabía que la entropía permanecía constante durante el ciclo
de Carnot, que era el proceso por el que pasaba una máquina de
vapor idealizada, en la que el vapor era calentado, movía el pistón
y luego volvía a enfriarse. Tan1bién se sabía que, precisamente por
ser ideal, la máquina de Carnot no podía ser construida y que, por
lo tanto, en cualquier proceso real la entropía tenía que aumentar.
El signüicado físico de la entropía no estaba claro, a pesar de
que su expresión matemática fuera bien conocida. La comunidad
científica de entonces sabía que era una medida de la utilidad de
la energía en un sistema: cuanto más alta fuera la entropía, más
difícil sería extraer trabajo útil. Clausius la asoció primero al calor
y luego la bautizó como «equivalencia-valor», queriendo decir con
ello que era una especie de equivalente en forma de calor del tra-
bajo. No tardó en darse cuenta de que no se trataba de tal cosa
y acabó sugiriendo que estaba relacionada con la difusión de las
moléculas, es decir, con el grado de separación de estas en un
gas. Boltzmann retomó esta idea, algo vaga, y la convirtió en una
definición precisa.
Boltzmann usó para su artículo de 1866 la teoría cinética de
los gases. Esta ya tenía entonces más de cien años de historia,
habiendo sido iniciada en el siglo xvm por Daniel Bernoulli (1700-
1782), quien desarrolló sus ecuaciones partiendo de la base de que
los fluidos eran agregados de moléculas en constante movimiento.
Con esta tesis fue capaz de deducir que la presión no era más que
el efecto de las colisiones entre tales moléculas y las paredes del
recipiente donde se encontrasen; dedujo también que la tempera-
tura era una medida de la energía de las partículas. Su teoría se
adelantó a su época en casi ochenta años y no fue bien recibida,
ya que muchos de los conceptos que resultaban necesarios para
entenderla no fueron desarrollados adecuadamente hasta entrado
el siglo XIX.
42 EL CALOR DE LOS ÁTOMOS