Tercera Ley de la Termodinámica
Summary
TLDREl tercer principio de la termodinámica se enfoca en el movimiento molecular de los objetos en diferentes estados físicos. En el estado gaseoso, las moléculas tienen mayor libertad de movimiento, en el líquido están más juntas pero aún conservan su movimiento, y en el sólido, aunque parece que no hay movimiento, en realidad persisten oscilaciones internas. La entropía, que mide el desorden molecular, es menor en el estado sólido que en el gaseoso. La ley establece que la entropía de una estructura cristalina perfecta es cero a la temperatura del cero absoluto (-273,15°C o -459,67°F), un concepto que implica que no hay movimiento molecular y todo estaría en perfecto orden. Aunque no existen estructuras perfectas, el acercamiento a este estado teórico minimiza el movimiento y la entropía. Es importante destacar que el cero absoluto no ha sido alcanzado y representa un límite teórico donde no existiría energía o movimiento.
Takeaways
- 🔬 La tercera ley de la termodinámica se relaciona con el movimiento molecular de los objetos.
- 🌡️ En el estado gaseoso, las moléculas tienen mayor libertad de movimiento y las fuerzas internas son mínimas.
- 💧 En el estado líquido, las moléculas están más juntas pero aún pueden moverse molecularmente, adoptando la forma del recipiente.
- 🏔️ En el estado sólido, las moléculas están compactas y su movimiento molecular son oscilaciones en el mismo lugar.
- 📉 El desorden molecular es menor en el estado sólido que en el gaseoso.
- ℹ️ La entropía mide el grado de desorden molecular de un sistema y depende de la masa y la temperatura.
- 🔥 Un aumento de energía en un sistema puede aumentar el movimiento molecular, rompiendo fuerzas internas y aumentando el desorden.
- ❄️ A menor temperatura, hay menos energía para estimular el movimiento molecular, lo que reduce el desorden.
- 💠 La tercera ley de la termodinámica establece que la entropía de una estructura cristalina perfecta es cero a la temperatura del cero absoluto.
- ⚪️ El cero absoluto se refiere a -273,15 grados centígrados o -459,67 grados Fahrenheit en la escala Kelvin.
- 💠 Aunque no existen estructuras cristalinas perfectas, si alcanzaran el cero absoluto, no habría movimiento molecular y la entropía sería muy baja.
- 🛑 No se ha alcanzado el cero absoluto en la práctica, ya que a esa temperatura no hay movimiento ni energía.
Q & A
¿Qué principios termodinámicos se han discutido en los videos anteriores?
-En los videos anteriores se han discutido los principios termodinámicos primordiales, que son fundamentales para entender la termodinámica.
¿Qué tiene que ver la tercera ley de la termodinámica con el movimiento molecular de un objeto?
-La tercera ley de la termodinámica se relaciona con el movimiento molecular en diferentes estados de la materia, como gaseoso, líquido y sólido, y cómo esto afecta el desorden molecular.
¿Por qué las moléculas en el estado gaseoso tienen libertad de movimiento?
-Las moléculas en el estado gaseoso tienen libertad de movimiento debido a que las fuerzas internas son mínimas, lo que les permite moverse con mayor libertad.
¿Cómo se relaciona el movimiento molecular con la forma que adopta una sustancia líquida en su contenedor?
-El movimiento molecular en el estado líquido permite que las moléculas se muevan y se ajusten al contenedor en el que se encuentran, adoptando su forma.
¿Por qué las moléculas en el estado sólido parecen estar más compactas y con menos movimiento molecular?
-Las moléculas en el estado sólido están compactadas y están sujetas a fuerzas internas más fuertes, lo que limita su movimiento a oscilaciones en el mismo lugar, lo que reduce la percepción de movimiento molecular.
¿Cómo se mide el grado de desorden molecular de un sistema?
-El grado de desorden molecular de un sistema se mide a través de la entropía, que es una cantidad física que describe el desorden de un sistema.
¿Cómo afecta la temperatura en el movimiento molecular y la entropía de un sistema?
-Un aumento de la temperatura proporciona más energía a las moléculas, lo que aumenta su movimiento molecular y, por lo tanto, aumenta la entropía del sistema. Por el contrario, a menor temperatura, el movimiento molecular y la entropía disminuyen.
¿Qué afirma la tercera ley de la termodinámica sobre la entropía de una estructura cristalina perfecta a la temperatura del cero absoluto?
-La tercera ley de la termodinámica establece que la entropía de una estructura cristalina perfecta es cero a la temperatura del cero absoluto, lo que implica que no habría movimiento molecular.
¿Cuál es la temperatura del cero absoluto en la escala Celsius y Fahrenheit?
-El cero absoluto en la escala Celsius es -273,15 grados centígrados y en la escala Fahrenheit es -459,67 grados Fahrenheit.
¿Por qué no existen estructuras cristalinas perfectas?
-No existen estructuras cristalinas perfectas porque siempre se encontrarán defectos cristalinos en la estructura de las sustancias.
¿Qué sucede con la entropía de las estructuras cristalinas reales si llegan al cero absoluto?
-Si las estructuras cristalinas reales llegaran al cero absoluto, no tendrían movimiento molecular y, por lo tanto, su entropía sería muy baja, aunque no sería cero debido a la presencia de defectos cristalinos.
¿Por qué no se ha llegado al cero absoluto y no existe un lugar en el universo con esta temperatura?
-No se ha llegado al cero absoluto porque a esta temperatura no hay movimiento y, por lo tanto, no hay energía, lo que lo hace un límite teórico inalcanzable en la práctica.
Outlines
🌡️ Tercera Ley de la Termodinámica
Este párrafo aborda la tercera ley de la termodinámica, que se relaciona con el movimiento molecular de los objetos en diferentes estados de agregación. Se destaca que en el estado gaseoso las moléculas tienen mayor libertad de movimiento debido a las fuerzas internas mínimas, mientras que en el estado sólido, aunque las moléculas están compactas, siguen experimentando oscilaciones locales. La entropía, que mide el grado de desorden molecular, es menor en el estado sólido que en el gaseoso. La ley establece que la entropía de una estructura cristalina perfecta es cero a la temperatura del cero absoluto (-273,15°C o -459,67°F), lo que implica que no habría movimiento molecular. Aunque no existen estructuras cristalinas perfectas debido a los defectos cristalinos, la entropía sería muy baja si alcanzaran el cero absoluto. Además, se menciona que no se ha alcanzado el cero absoluto en el universo y que no hay energía en esa temperatura debido a la falta de movimiento.
Mindmap
Keywords
💡Tercera ley de la termodinámica
💡Estado gaseoso
💡Estado líquido
💡Estado sólido
💡Movimiento molecular
💡Desorden molecular
💡Entropía
💡Temperatura
💡Cero absoluto
💡Estructuras cristalinas perfectas
💡Defectos cristalinos
Highlights
La tercera ley de la termodinámica se relaciona con el movimiento molecular de cualquier objeto.
Las moléculas en estado gaseoso tienen libertad de movimiento debido a las fuerzas internas mínimas.
En el estado líquido, las moléculas están más juntas pero aún pueden tener movimiento molecular.
Las sustancias líquidas adoptan la forma del recipiente donde se encuentran debido a su movimiento molecular.
En el estado sólido, las moléculas están compactas y sus oscilaciones son locales.
El movimiento molecular en sólidos no es perceptible pero sigue existiendo.
El desorden molecular es menor en el estado sólido que en el gaseoso.
La entropía mide el grado de desorden molecular de un sistema y depende de la masa y la temperatura.
Un aumento de energía puede aumentar el movimiento molecular y romper fuerzas internas.
Una menor temperatura no proporciona suficiente energía para estimular el movimiento molecular.
La entropía de una estructura cristalina perfecta es cero a la temperatura del cero absoluto.
El cero absoluto se refiere a -273,15 grados centígrados o -459,67 grados Fahrenheit en la escala Kelvin.
Las estructuras cristalinas perfectas no existen debido a la presencia de defectos cristalinos.
Si las estructuras reales alcanzaran el cero absoluto, tendrían un movimiento molecular nulo y una entropía muy baja.
El cero absoluto no se ha alcanzado y no existe un lugar en el universo con esa temperatura.
A la temperatura del cero absoluto no hay movimiento ni energía.
Este vídeo proporciona una visión general de la tercera ley de la termodinámica y su impacto en el entendimiento del movimiento molecular.
Transcripts
tercera ley de la termodinámica
en vídeos anteriores hemos visto
principios termodinámicos primordiales
en la termodinámica y la tercera ley no
es una excepción
esta ley tiene que ver con el movimiento
molecular de cualquier objeto ya sabemos
que en el estado gaseoso las moléculas
tienen libertad de movimiento ya que las
fuerzas interno le q lares son mínimas y
en el estado líquido las moléculas de
cualquier objeto están más juntas pero
aún así logran tener movimiento
molecular es por eso que la sustancia
líquida adopta la forma del recipiente
donde se encuentra pero en el estado
sólido vemos que ahí es donde las
moléculas están mucho más compactas y
aunque pareciera que no hay movimiento
molecular la verdad es que si lo sigue
habiendo pero nosotros no podemos
percibirlo
el movimiento que se genera entre estas
moléculas del objeto en estado sólido
son oscilaciones que se realizan en el
mismo lugar dicho lo anterior vemos que
el desorden molecular es mucho menor en
el estado sólido que en el estado
gaseoso y recordemos que la entropía es
la que mide el grado de desorden
molecular de un sistema
aunque la entropía dependa en gran parte
de la masa del sistema también tiene que
ver la temperatura que se aplique en el
sistema
ya que el aumento de la energía logra
que las moléculas se existen y generen
mayores movimientos rompiendo las
fuerzas internos leku lares haciendo que
el movimiento molecular sea aún mayor y
si la temperatura es menor
no habrá suficiente energía para poder
estimular a las moléculas del sistema
entonces entre mayor sea la temperatura
del sistema mayor grado de desorden
habrá dicho esto ahora podemos definir a
la tercera ley de la termodinámica
y ésta nos dice que la entropía de una
estructura cristalina perfecta es cero a
la temperatura del cero absoluto
dicho de otra manera esta ley nos dice
que cualquier sustancia que llegue al
ser absoluto no tendrá movimiento
molecular
cuando hablamos del cero absoluto nos
referimos a la escala kelvin
que está equivale a menos 273 punto 15
grados centígrados o menos 459 punto 67
grados fahrenheit
en esta definición sobre la tercera ley
de la termodinámica nos hablan sobre las
estructuras cristalinas perfectas
esto quiere decir que las sustancias no
cuentan con defectos cristalinos y por
eso nos dicen que si esta estructura
perfecta llegar al cero absoluto no
habría desorden y como la entropía mide
el nivel de desorden su entropía sería
cero puesto que todo estaría ordenado
perfectamente
sin embargo no existen estructuras
cristalinas perfectas ya que siempre se
encontrarán defectos cristalinos pero si
estas estructuras reales llegarán al ser
absoluto
no tendrían movimiento molecular y por
lo tanto la entropía de estas
estructuras sería muy baja pero no sería
cero
algo a mencionar es que hasta la fecha
no se ha llegado al ser absoluto y
existe un lugar en el universo que tenga
esta temperatura ya que a esta
temperatura no hay nada de movimiento y
por lo tanto no hay energía
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