Editorial: La Revista Nª7

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A los estudiantes de Ciencias, bien Físicas o Químicas, se nos introduce el concepto de irreversibilidad y reversibilidad muy pronto. Al principio todos parecemos entenderlos pero en cuanto pretendemos ir un poquito más al fondo nos sumergimos en la confusión y el desconcierto. Desconcierto porque en el mundo microscópico no existe tal distinción; y confusión al no saber muy bien cómo relacionar estos conceptos con la entropía. Este problema, ya a principios de siglo lo expresó Duhem refiriéndose a la reversibilidad y a la irreversibilidad como "uno de los más delicados principios de la termodinámica".

Nosotros vamos a seguir el siguiente plan para no liarnos. Definiremos ahora mismo el concepto de reversibilidad e irreversibilidad a escala macroscópica y desarrollaremos una serie de cuestiones bajo esta definición. Así hablaremos de los procesos irreversibles que encontramos en la Naturaleza, estudiaremos la segunda ley en los procesos irreversibles, nos introduciremos en el complejo formalismo que trata estos procesos, citaremos procesos irreversibles acoplados concretos.

Sabemos que el segundo principio de Termodinámica trata de establecer la relación entre las dos formas de transmitir energía (calor y trabajo), y que el paso de transformar calor en trabajo precisa de compensación pero el inverso no.Tan sólo con el concepto de compensación podemos dividir la totalidad de los procesos en:Procesos irreversibles. Una transformación de un sistema pasando de un estado inicial a un estado final es irreversibles si el paso del estado final al inicial es imposible sin efectuar ningún cambio a los cuerpos del entorno; esto es, el retorno precisa compensación.Procesos reversibles. Análogamente, la transformación anterior será reversible si el paso inverso no implica compensación. Es evidente que todo transformación cuasi-estática es reversible, ya que si en todo momento el sistema se encuentra en estados de equilibrio bien el camino de ida o el de vuelta, y no se modificará el entorno.

La respuesta no podría ser más sencilla y concluyente: la mayor parte de los procesos fisicoquímicos habituales son procesos irreversibles. En realidad, esta afirmación es una consecuencia de nuestro bien amado segundo principio de termodinámica.El estudio de los fenómenos irreversibles ha formado siempre parte integrante de la Termodinámica. Ya en 1854 Thomson (Lord Kelvin)discutió los fenómenos termoeléctricos, incluidos hoy entre los estudiados propiamente con los métodos de la termodinámica de los fenómenos irreversibles. Pero, a pesar de que en 1931, Onsager formuló su teorema, fundamental en la aproximación lineal de las transformaciones irreversibles, la Termodinámica irreversible suscitó un interés limitado.

Sin embargo, últimamente ha emergido y científicos de muy diversas disciplinas, como físicos, biólogos, ingenieros, matemáticos, son hoy los forjadores del desarrollo actual de esta área tan interesante. Incluso economistas, sociólogos meteorólogos han encontrado modelos de trabajo en los ya estudiado por la Termodinámica.El progreso más grande observado en Termodinámica desde el primer tercio de este siglo se halla en la extensión de los métodos macrocópicos a tales procesos. La importancia de tal desarrollo se explica por la complejidad de los procesos irreversibles a escala molecular, lo que ha impedido la formulación de una teoría estadística, salvo en el caso de los gases.

Sin embargo, incluso disponiendo de una teoría detallada, la Termodinámica de los procesos irreversibles conservará una importancia considerable, comparable a la de la Termodinámica de equilibrio, a fin de distinguir entre los resultados aquellos que dependen de las hipótesis microscópicas particulares (por ejemplo, las hipótesis sobre las interacciones moleculares), de aquellos que son de validez general.