3. LA SEGUNDA LEY
El aumento de la entropía
C
uando daba conferencias sobre termodinámica para estudiantes universitarios, las empezaba a menudo diciendo que ninguna
otra disciplina científica ha contribuido tanto a la liberación del espíritu humano como la segunda ley de la termodinámica. Espero
que vean a lo largo de este capítulo por qué tengo esa opinión, y quizá terminen compartiéndola.
La segunda ley tiene la reputación de ser recóndita, notoriamente complicada, y una prueba de fuego de alfabetización científica.
Así, el novelista y antes químico C. P. Snow es famoso por haber afirmado en su conferencia Las dos culturas que desconocer la
segunda ley de la termodinámica equivale a no haber leído ninguna obra de Shakespeare. De hecho, tengo serias dudas de que Snow
entendiera la ley; pero coincido con su opinión. La segunda ley tiene una importancia capital en el conjunto de la ciencia, y por ello
en nuestra comprensión racional del universo, porque proporciona la base para comprender por qué ocurre cualquier cambio. No es
solo la base para entender por qué funcionan los motores y ocurren las reacciones químicas, sino que también es la base para
comprender las más exquisitas consecuencias de las reacciones químicas: los actos de la creatividad literaria, artística y musical que
realzan nuestra cultura.
Como hemos visto para la ley cero y la primera ley, la formulación e interpretación de una ley de la termodinámica nos conduce a
la introducción de una propiedad termodinámica del sistema: la temperatura, T, surge de la ley cero, y la energía interna, U, de la
primera ley. De manera análoga, la segunda ley implica la existencia de otra propiedad termodinámica, la entropía(cuyo símbolo es
S). Para fijar nuestras ideas de manera concreta cuanto antes, será útil tener en cuenta a lo largo de esta exposición que mientras que U
es una medida de la cantidad de energía que posee un sistema, S es una medida de la calidad de dicha energía: una entropía alta quiere
decir alta calidad; una entropía baja quiere decir baja calidad. En lo que queda de capítulo elaboraremos esta interpretación y
mostraremos sus consecuencias. Al final, una vez establecida la existencia de T, de U y de S, habremos completado los cimientos de la
termodinámica clásica en el sentido de que todo el conjunto de esta materia se basa en estas tres propiedades.
Una consideración final al respecto, que impregnará todo el capítulo, es que el poder de la ciencia emana de la abstracción. Así,
aunque una característica de la naturaleza pueda establecerse mediante la observación atenta de un sistema concreto, al expresar dicha
observación en términos abstractos se extiende enormemente el alcance de su aplicación. En este sentido, veremos en este capítulo que
aunque la segunda ley se estableció mediante observaciones realizadas sobre la torpe y pesada realidad de hierro fundido de una