viernes, 12 de agosto de 2011

Los papeles de Anxo [01]


Hasta principios del XIX no se comenzó a pensar en que el calor era Energía (∑). Se consideraba como un fluido sin peso, que se denominaba calórico, y que pasaba de unos cuerpos a otros comunicando temperatura a la materia.

Julius Robert Mayer (1814-1879) publicó en 1842 lo que se llamó El Primer Principio de la Termodinámica [El calor es una forma de Energía], y a partir de ese momento se impuso este nuevo concepto para estudiar el calor.

Hay que decir que cincuenta años antes, Benjamín Thomson (1753-1814) ya había avisado de que a menos que el calor fuese una energía, en su contemplación existía una grave contradicción con El Principio de Conservación de Energía; y Nicolas Léonard Sadi Carnot (1796-1832), en sus primeros pasos hacia la argumentación de El Segundo Principio de la Termodinámica, ya había llegado a esa misma conclusión de que el calor era Energía, aunque sus trabajos, anteriores en el tiempo a los de Mayer, no se conocieron hasta cuarenta y seis años después de su muerte, cuando en 1878 fueron publicados por su hermano.

En 1850, Rudolf Julius Emmanuel Clausius y William Thomson Kelvin, llegaron más lejos separando conceptos que con anterioridad se consideraban inseparables, lo que llevó a la conclusión de que el calor es Energía aunque está compuesto por dos tipos de Energía.

Quiere esto decir que para cuantificar y valorar el calor que interviene en un proceso termodinámico, necesitamos previamente medir dos tipos de Variación (∆) en el sistema que estamos estudiando: 

1.- Lo que varia la energía interna del sistema,
2.- el trabajo realizado por el sistema durante el proceso termodinámico.

Esto supone El Primer Principio de la Termodinámica o Principio de la Conservación de Energía, tal y como lo conocemos en la actualidad. 

∆U= Q - W

Donde U es la energía interna del sistema (aislado), Q es la cantidad de calor aportado al sistema y W es el trabajo realizado por el sistema. O lo que viene a ser lo mismo: la variación de la energía interna (U) de un monoplaza, es igual a la cantidad de calor útil que produce (Q), menos el trabajo que realiza con él (W).

Este fundamento nos lleva a pensar que puesto que el calor se puede transformar durante el trabajo realizado por el sistema (en este caso el coche), de hecho siempre lo hace, solo habrá que ver cómo aprovechar esa propiedad para beneficio propio.

Ahora el calor se concibe como energía en tránsito. Al poner en contacto a distintas temperaturas dos cuerpos o dos medios, o un medio y un cuerpo, inevitablemente se trasvasa energía de uno a otro, y mientras exista un flujo de energía entre ellos podremos hablar de calor, que pasa a formar parte de la energía interna del cuerpo o medio que lo recibe y a su vez disminuye la energía interna del cuerpo o medio que lo cede.

Llegados a este punto solo se puede pensar en El Principio de Degradación de la Energía o Segundo Principio de la Termodinámica [irreversibilidad de todos los procesos espontáneos, de manera que el flujo espontáneo de calor siempre es unidireccional, desde los cuerpos de mayor temperatura hacia los de menor temperatura, hasta lograr un equilibrio térmico], que nos permitirá cuantificar la cantidad de energía que se degrada en cualquier proceso termodinámico (derrames, etcétera).

Por tanto, el calor y la energía internos están formados por una suma de Energía Disponible, que es transformable en trabajo (energía eléctrica, cinética o potencial), y Energía No Disponible, que se convierte en inservible y pasa al medio ambiente o tumba de las energías que han perdido su disponibilidad. 


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