Tercer principio de la termodinámica

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El tercer principio de la termodinámica o tercera ley de la termodinámica, más adecuadamente Postulado de Nernst afirma que no se puede alcanzar el cero absoluto en un número finito de etapas. Sucintamente, puede definirse como:

  • Al llegar al cero absoluto, 0 K, cualquier proceso de un sistema físico se detiene.
  • Al llegar al cero absoluto la entropía alcanza un valor mínimo y constante.

Descripción[editar]

En términos simples, la tercera ley[1] indica que la entropía de una sustancia pura y cristalina en el cero absoluto es nula. Por consiguiente, la tercera ley provee de un punto de referencia absoluto para la determinación de la entropía. La entropía relativa a este punto es la entropía absoluta.

Un caso especial se produce en los sistemas con un único estado fundamental, como una estructura cristalina. La entropía de un cristal perfecto definida por el teorema de Nernst es cero (dado que el \log{(1)}=0). Sin embargo, esto desestima el hecho de que los cristales reales deben crecer en una temperatura finita y poseer una concentración de equilibrio por defecto. Cuando se enfrían generalmente son incapaces de alcanzar la perfección completa. Esto, por supuesto, se mantiene en la línea de que la entropía tiende siempre a aumentar dado que ningún proceso real es reversible.

Otra aplicación de la tercera ley es con respecto al momento magnético de un material. Los metales paramagnéticos (con un momento aleatorio) se ordenarán a medida de que la temperatura se acerque a 0 K. Se podrían ordenar de manera ferromagnética (todos los momentos paralelos los unos a los otros) o de manera antiferromagnética.

Notas[editar]

  1. En termodinámica clásica, es incorrecta la utilización de la palabra "ley" cuando se hace referencia al Postulado de Nernst, pues se necesita el establecimiento previo de la estadística cuántica para ser valorado adecuadamente [Callen1985]

Bibliografía[editar]

  • Callen, Herbert B. (1985). Thermodynamics and an Introduction to Thermostatistics. 

Véase también[editar]