Termodinámica

La termodinámica del temario de Ciencias Biológicas y de la Salud (CBS) de la UAM se reduce a dos clases: las leyes de la termodinámica y las leyes de los gases. Es un tratamiento más corto que el de la UNAM, por ejemplo, que desglosa calor, temperatura, equilibrio térmico, escalas, capacidad térmica y teoría cinética. Si te preparas para CBS, el objetivo es dominar con precisión lo que sí se examina: los cuatro principios y las relaciones entre presión, volumen y temperatura de un gas.

Qué debes dominar

• Leyes de la termodinámica: equilibrio térmico (ley cero), conservación de la energía (primera), sentido de los procesos y rendimiento (segunda) y cero absoluto (tercera).
• Leyes de los gases: Boyle (T constante), Charles (P constante), Gay-Lussac (V constante) y su combinación en la ley general.

Ambas clases se unen en la idea de que un gas encerrado intercambia calor y trabajo con su entorno, y esos intercambios se cuantifican con la primera ley y se describen con las leyes de los gases.

Cómo practicarlo

Los reactivos de las leyes de los gases son de cálculo: un globo que se calienta, una olla a presión, un gas que se comprime en una jeringa, un buzo que asciende. Los de termodinámica son más conceptuales: cuál ley explica que el calor fluya del café a la taza, o qué significa que un proceso viole la segunda ley. Son frecuentes los reactivos con temperaturas en Celsius que hay que pasar a kelvin antes de aplicar una ley de gases.

Errores comunes

• Aplicar las leyes de Charles o de Gay-Lussac con grados Celsius.
• Confundir cuál variable se mantiene constante en cada ley.
• Dar por válida una máquina térmica con rendimiento del 100 %.
• Decir que el calor «se transforma en frío»; lo que ocurre es que se transfiere.