¿Qué es la escala Kelvin y el cero absoluto?
Es la unidad base de medición de temperatura termodinámica en el Sistema Internacional (SI) de medición. Se determinó en base a la escala Celsius, pero con un punto de partida en cero absoluto . Las temperaturas en la escala Kelvin son 273 grados menos que en la escala Celsius. Por acuerdo internacional, al punto triple del agua se le ha asignado un valor de 273.16 K (0.01 ° C; 32.02 ° F) y una presión de vapor parcial de 611.66 pascales.
Hay que tener en cuenta que la escala es Kelvins no grados Kelvin. Fue nombrado en honor a Lord Kelvin, quien participó de gran manera con el desarrollo de la medición de temperatura y la termodinámica.
La escala de temperatura absoluta que corresponde a la escala Celsius se llama escala Kelvin (K), y la escala absoluta que corresponde a la escala Fahrenheit se llama escala Rankine (R). Los puntos cero en ambas escalas absolutas representan el mismo estado físico. Las relaciones entre las escalas de temperatura absoluta y relativa se muestran en las siguientes ecuaciones.
Kelvin – Celsius
K = ° C + 273,15
° C = K – 273,15
Rankine – Fahrenheit
R = ° F + 460
° F = R – 460
El cero absoluto: La temperatura teórica más fría se llama cero absoluto , en el cual el movimiento térmico de los átomos y las moléculas alcanza su mínimo. Este es un estado en el que la entalpía y la entropía de un gas ideal enfriado alcanza su valor mínimo, tomado como 0. El cero absoluto se denota como 0 K en la escala Kelvin, −273.15 ° C en la escala Celsius y −459.67 ° F en la escala Fahrenheit.
Se llama cero absoluto a la temperatura más baja posible. En teoría las partículas subatómicas perderían toda su energía, razón por la cual los electrones y protones se unirían en lo que se conoce como “sopa cuántica”. Recordando lo anterior la temperatura del cero absoluto es -273.15 °C o 0°K.
A esta temperatura el nivel de energía interna del sistema es el más bajo posible, es por ello que las partículas, según la mecánica clásica, no presenta ningún tipo de movimiento; sin embargo, según la mecánica cuántica, el cero absoluto debe tener una energía residual, a la cual se le conoce como energía de punto cero.
¿A qué se refieren los postulados de Nernst-Simon y de Planck?
Postulado de Nernst: Se refiere a los procesos termodinámicos a temperaturas bajas y fijas, e indica que el cambio de entropía que resulta de cualquier transformación isotérmica reversible de un sistema, tiende a cero según la aproximación a cero de la temperatura, como podemos ver en la siguiente ecuación:
- ΔS: Variación de entropía del sistema J/K.
- T: Temperatura en grados Kelvin.
Postulado de Planck: Planck dice: a la temperatura del cero absoluto, la entropía del sistema es nula. Si W0, W1,…,Wn es la sucesión de los niveles energéticos de un sistema, entonces, a la temperatura del cero absoluto el sistema en equilibrio se encontrará en el estado más bajo, perfectamente determinado, cuya energía es exactamente igual a W0. Con esto la probabilidad termodinámica P del estado es igual a la unidad (P=1)
Teorema de Nernst (ingenieriaquimicareviews.com)
¿Qué es Cero Absoluto? » Su Definición y Significado [2021] (conceptodefinicion.de)
Max Planck - EcuRed
No hay comentarios:
Publicar un comentario