sólida se excitan estas oscilaciones, las poblaciones de los estados de mayor energía se incrementan al alcanzar la distribución de
Boltzmann niveles más altos, y observamos que la temperatura del sólido aumenta. Se pueden realizar observaciones similares para
los líquidos, en los que el movimiento molecular está menos restringido que en los sólidos. El agua tiene una capacidad calorífica
muy alta, lo que significa que se requiere mucha energía para elevar su temperatura. A cambio, el agua caliente almacena mucha
energía, lo que explica el hecho de que sea tan buen medio para los sistemas de calefacción central (ya que además es barata) y el hecho
de que los océanos se calienten despacio y se enfríen despacio, con la importancia que ello comporta para el clima.
Como hemos señalado, la energía interna no es más que la energía total del sistema, la suma de la energía de todas las moléculas y
de sus interacciones. Es mucho más difícil dar una interpretación molecular de la entalpía, ya que es una propiedad artificialmente
creada para llevar la contabilidad del trabajo de expansión y no es tan fundamental como la energía interna. Para los propósitos de esta
exposición, lo mejor es pensar en la entalpía como medida de la energía total y a la vez tener en cuenta que esto no es exactamente así.
En pocas palabras, cuando se eleva la temperatura de un sistema, sus moléculas ocupan estados de energía cada vez más altos y, en
consecuencia, su energía media, la energía interna, y también la entalpía se incrementan. Solo se pueden ofrecer interpretaciones
moleculares precisas de las propiedades fundamentales de un sistema, como su temperatura, su energía interna y como veremos en el
próximo capítulo su entropía. No puede hacerse lo mismo para propiedades «contables», las que se han introducido de manera
artificial simplemente para que sea más sencillo realizar los cálculos.
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La primera ley se basa esencialmente en la conservación de la energía, en el hecho de que la energía no puede crearse ni destruirse.
Las leyes de conservación —las leyes que establecen que una propiedad determinada no varía— tienen orígenes muy profundos; es
una de las razones por las que los científicos, y los termodinámicos en particular, se emocionan tanto cuando no ocurre nada. Hay un
teorema célebre, el teorema de Noether; propuesto por la matemática alemana Emmy Noether (1882-1935), que establece que a toda
ley de conservación le corresponde una simetría. Así, las leyes de conservación se basan en diferentes aspectos de la forma del universo
que habitamos. En el caso particular de la conservación de la energía, la simetría es la de la forma del tiempo. La energía se conserva
porque el tiempo es uniforme: el tiempo fluye a un ritmo constante, no se amontona y transcurre más rápidamente para luego
dilatarse y transcurrir más despacio. El tiempo es una coordenada con estructura uniforme. Si el tiempo se amontonara y se dilatara,
la energía no se conservaría. Por ello la primera ley de la termodinámica se basa en un aspecto muy profundo de nuestro universo, y
los primeros termodinámicos estaban investigando la forma del mismo sin sabe