Ley Tercera y su Efecto en Estabilidad de Fases a Bajas Temperaturas Título reducido (90 , Diapositivas de Fisicoquímica

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3ra Ley de la termodinámica

Marisol Estupiñán Ramírez- 1116872122

Nora Cristina Nieto Ávila- 1003155179

Elizabeth Machuca Mora -

Karol Juliana Carrillo -

3ra Ley de la

termodinámica

La tercera ley se establece por Walter Nernst, así: “es

imposible por cualquier procedimiento alcanzar la

isoterma T=0 en un número finito de pasos.

CERO

ABSOLUTO

Según la termodinámica, la temperatura más

bajo posible y a la que está aproximada el cero

absoluto, es -273.15°c(0K).

“La temperatura más baja en el universo es en

la “Nebulosa”, una región del medio

interestelar constituida de gases, la cual se

encuentra a exactos (0K)”

“la entropía de cualquier sustancia

pura en equilibrio termodinámica

tiende a cero a medida que la

temperatura tiende a cero”

Límites

La primera y la segunda ley de la

termodinámica se pueden aplicar

hasta el límite el cero absoluto,

siempre y cuando en este límite las

variaciones de entropía sean nulas

para todo proceso reversible.

Entropía Magnitud física que para un sistema termodinámica en equilibrio mide el número de microestados compatibles con el macroestado de equilibrio. Mide el grado de organización del sistema. La razón incremental entre un incremento de energía interna y un incremento de temperatura del sistema El universo tiende a distribuir la energía uniformemente; es decir, a maximizar la entropía. intuitivamente, la entropía es una magnitud física que mediante cálculo, permite determinar la parte de al energía por unidad de temperatura que no puede utilizarse para producir trabajo.

EJEMPLOS

HELIO LÍQUIDO

El helio, un gas a temperatura ambiente, se convierte en líquido a temperaturas extremadamente bajas, cercanas al cero absoluto. A medida que el helio se enfría y se convierte en líquido, sus átomos reducen su energía y se mueven con menos agitación, lo que resulta en una disminución significativa de la entropía.

HELIO SÓLIDO

A temperaturas cercanas al cero absoluto, el helio líquido también puede solidificarse. En su estado sólido, el helio exhibe un comportamiento inusual, como la superfluidez, donde puede fluir sin resistencia a través de capilares extremadamente estrechos, desafiando las leyes clásicas de la física.

EJEMPLOS

CONDENSADOS DE BOSE-EINSTEIN

En este estado cuántico, los átomos

pierden su individualidad y se

comportan como una sola entidad

cuántica. Este fenómeno es posible

gracias a la Tercera Ley de la

Termodinámica, que establece que la

entropía disminuye a medida que se

alcanzan temperaturas

extremadamente bajas.

“La Tercera Ley de la Termodinámica y la estabilidad de fase a baja temperatura” ● (^) Revista: Elsevier ● (^) Autores: José P. Abriata , David E. Laughlin ● (^) Fecha de publicación: 13 de agosto 2003 Artículo Objetivo: considerar algunos aspectos específicos de la estabilidad de fase, los límites de fase y los diagramas de fase relacionados a bajas temperaturas con la tercera ley de la termodinámica

INTRODUCCIÓN Recopilaciones recientes de diagramas de fase evaluados, particularmente los diagramas de fase binarios han puesto un énfasis específico y cada vez mayor en el hecho de que todos los diagramas de fases son una consecuencia de la termodinámica y, por lo tanto, que los límites de fase determinados experimentalmente o evaluados termodinámicamente no deben violar las leyes termodinámicas. Otra característica de interés es la constatación en los últimos años de que la mayoría de los diagramas de fases que se han informado en forma evaluada se representan sólo hasta la temperatura ambiente, o quizás hasta 0-C.

METODOLOGÍA ● (^) Se emplean técnicas computacionales de mecánica cuántica para modelar sistemas condensados. ● (^) Se calculan energías y entropías vibracionales para determinar funciones termodinámicas. ● (^) Se analizan diagramas de fase teóricos en base a la tercera ley de la termodinámica. La entropía vibracional La tercera ley impone límites termodinámicos sobre posibles transiciones de fase.

CONCLUSIÓN ➔ (^) El estudio provee evidencia de que la tercera ley de la termodinámica es esencial para describir correctamente la estabilidad de fases y transiciones de fase en el límite de temperatura absoluta cero. Extiende la comprensión teórica en este régimen de temperatura. ➔ (^) La estructura del estado de equilibrio de un material ordinario a 0 K, cuando las posiciones espaciales atómicas no están limitadas, siempre será cristalina.