Primera Ley de la Termodinámica
Esta ley se expresa como:
Eint = Q - W
Cambio en la energía interna en el sistema = Calor agregado (Q) -
Trabajo efectuado por el sistema (W)
Para entender esta ley, es útil imaginar un gas encerrado en un
cilindro, una de cuyas tapas es un émbolo móvil y que mediante un mechero
podemos agregarle calor. El cambio en la energía interna del gas estará dado
por la diferencia entre el calor agregado y el trabajo que el gas hace al
levantar el émbolo contra la presión atmosférica.
Segunda Ley de la Termodinámica
La primera ley nos dice que la energía se conserva. Sin embargo, podemos
imaginar muchos procesos en que se conserve la energía, pero que realmente no
ocurren en la naturaleza. Si se acerca un objeto caliente a uno frío, el calor
pasa del caliente al frío y nunca al revés. Si pensamos que puede ser al revés,
se seguiría conservando la energía y se cumpliría la primera ley.
En la naturaleza hay procesos que suceden, pero cuyos procesos inversos
no. Para explicar esta falta de reversibilidad se formuló la segunda ley de la
termodinámica, que tiene dos enunciados equivalentes:
Enunciado de Kelvin - Planck : Es imposible construir una máquina
térmica que, operando en un ciclo, no produzca otro efecto que la absorción de
energía desde un depósito y la realización de una cantidad igual de trabajo.
Enunciado de Clausius: Es imposible construir una máquina cíclica
cuyo único efecto sea la transferencia continua de energía de un objeto a otro
de mayor temperatura sin la entrada de energía por trabajo.
Tercera ley de la termodinámica
Algunas fuentes se refieren incorrectamente al postulado de Nernst como
"la tercera de las leyes de la termodinámica". Es importante
reconocer que no es una noción exigida por la termodinámica clásica por lo que
resulta inapropiado tratarlo de «ley», siendo incluso inconsistente con la
mecánica estadística clásica y necesitando el establecimiento previo de la
estadística cuántica para ser valorado adecuadamente. La mayor parte de la
termodinámica no requiere la utilización de este postulado. El postulado
de Nernst, llamado así por ser propuesto por Walther
Nernst, afirma que es imposible alcanzar una temperatura igual al cero absoluto mediante un número finito de procesos
físicos. Puede formularse también como que a medida que un sistema dado se
aproxima al cero absoluto, su entropía tiende a un valor constante específico.
La entropía de los sólidos cristalinos puros puede considerarse cero bajo
temperaturas iguales al cero absoluto.
La 1 ley de la termodinámica( ENTALPÍA) establece que la energía no se
crea ni se destruye sino que se transforma de una manera a otra, en relación
con los sistemas vivos al incorporar materia orgánica esta se desmorona en
moléculas orgánicas más sencillas y simples con producción de energía química
indispensable para satisfacer todas las necesidades energéticas del organismo,
un ejemplo d ello sería la respiración celular aerobia, por esta vía metabólica
la materia orgánica incorporada es transformada en energía química ( ATP)
necesaria para satisfacer todos los procesos de energía que el organismo lo
requiera, o bien, una simple cadena trófica, en donde la materia orgánica
producida por los Fotótrofos es degradada por los otros eslabones tróficos con
producción de energía química y calórica, en el organismo vivo, la energía se
transforma de una manera a otra, por ej., las luciérnagas utilizan el ATP para
generar energía Bioluminiscente, la 2 ley de la termodinámica( ENTROPÍA), habla
del grado de desorden o Aleatoriedad en los sistemas vivos, cuando ocurre una
transformación de energía, parte de esa energía disponible es utilizada por el
organismo y parte no, por ej., en la respiración celular aerobia, la energía
química sintetizada por Fosforilación Oxidativa es retenida en el organismo
para satisfacer sus funciones vitales y parte de la energía no Disponible, la
calórica, se disipa hacia el exterior, en el caso de los Metazoos superiores,
específicamente Aves y Mamíferos, al generarse energía calórica por
"Combustión Biológica", la energía calórica es retenida en el
organismo en proporciones bajas(40%), el resto se disipa como calor hacia el
medio externo, esto explica la HOMEOSTASIS constante que poseen estos
vertebrados, como son animales de sangre caliente( HOMEOTERMOS), el calor
desprendido al Oxidar biológicamente un principio nutritivo hace que su medio
interno sea constante a pesar de las variaciones climáticas en el ambiente
externo, el desorden o ALEATORIEDAD de las moléculas en el ser vivo es
producida por la energía calórica al transformase la materia en energía.
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