símbolo es J). Así que para levantar nuestro peso hemos realizado un trabajo de 980 Julios (980 J).
El trabajo es la base primordial de la termodinámica y, concretamente, de la primera ley. Cualquier sistema posee la capacidad de
realizar trabajo. Un muelle comprimido o estirado, por ejemplo, puede realizar un trabajo: como hemos señalado, se puede usar para
levantar un peso. Una batería eléctrica posee la capacidad de realizar trabajo, ya que puede conectarse a un motor que, a su vez, servirá
para levantar un peso. Un trozo de carbón en una atmósfera con aire puede usarse para realizar trabajo, si se quema para ser empleado
como combustible de alguna máquina. Aunque no es del todo evidente, cuando hacemos pasar una corriente eléctrica a través de un
calentador estamos realizando trabajo, ya que esa misma corriente podría utilizarse para levantar un peso si la hiciéramos pasar por un
motor eléctrico en vez de por el calentador. Una vez que hayamos introducido el concepto de calor, quedará claro por qué un
calentador se llama «calentador» y no «trabajador». Pero dicho concepto no ha aparecido todavía.
Siendo el trabajo un concepto primordial en la termodinámica, necesitamos un término para referirnos a la capacidad de realizar
trabajo que posee un sistema: dicha capacidad se denomina energía. Un muelle completamente estirado tiene mayor capacidad para
realizar trabajo que ese mismo muelle si solo está ligeramente estirado: el muelle completamente estirado posee mayor energía que el
muelle ligeramente estirado. Un litro de agua caliente tiene la capacidad de realizar más trabajo que un litro de agua fría: un litro de
agua caliente tiene mayor energía que un litro de agua fría. La energía no tiene nada de misterioso en este contexto: no es más que una
medida de la capacidad de un sistema para realizar trabajo, y sabemos exactamente qué entendemos por trabajo.
***
Extendamos ahora a la termodinámica estos conceptos de la dinámica. Supongamos que tenemos un sistema encerrado entre
paredes adiabáticas (no conductoras térmicas). En el capítulo 1 establecimos el concepto de «adiabático» mediante la ley cero, así que no
hemos recurrido a un término no definido. En la práctica, aplicamos «adiabático» a un recipiente térmicamente aislado, como un
termo bien aislado al vacío. Podemos observar la temperatura del contenido del termo mediante un termómetro, otro concepto que
introdujimos gracias a la ley cero, así que seguimos pisando sobre seguro. Ahora llevaremos a cabo algunos experimentos.
Para empezar, agitemos el contenido del termo (o sea, el sistema) con palas accionadas mediante un peso que desciende, y anotemos
el cambio de temperatura provocado por dicha agitación. Exactamente un experimento de este estilo fue el que llevó a cabo J. P. Joule
(1818-1889), uno de los padres de la termodinámica, en los años posteriores a 1843. Sabemos cuánto trabajo se ha realizado si
conocemos la magnitud del peso y la distancia que ha recorrido en su caída. Retiramos el aislante y dejamos que el sistema vuelva al
estado inicial. Después, reponemos el aislante e introducimos un calentador en el sistema; hacemos pasar a través de él una corriente
eléctrica durante el tiempo necesario para que el trabajo realizado sea igual al que hizo el peso que descendía. Podríamos realizar otras
medidas, para hallar la relación entre la corriente que circula por un motor durante diferentes periodos de tiempo y la altura hasta la
que el motor levanta pesos; ello permitiría interpretar la combinación de tiempo y corriente en términos de cantidad de trabajo
realizado. La conclusión a la que llegaríamos en estos dos experimentos y en otros muchos similares es que una misma cantidad de
trabajo, independientemente de cómo se realice, provoca en el sistema un mismo cambio de estado.
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