Los científicos no se han tardado para hallar una salida a los vínculos del segundo principio termodinámico (el calor fluye espontáneamente de cuerpos calientes a fríos, nunca al revés), de tal manera que para obtener una eficiencia del 100% bastaría que la fuente más fría tenga una temperatura del cero absoluto. Pero, ¿qué cosa es el cero absoluto? El nivel de energía más bajo posible. El cero absoluto (0º K) corresponde aproximadamente a la temperatura de -273.16º C. Nunca se ha alcanzado tal temperatura y la termodinámica asegura que es inalcanzable. Lo impide la tercera ley de la termodinámica.
La temperatura es una medida del movimiento microscópico de los átomos: más baja la temperatura, menor es el movimiento. Por lo tanto, al cero absoluto que le corresponde un valor de – 273,15°C, el movimiento de los átomos y moléculas es el mínimo permitido por las leyes de la mecánica cuántica. Pero alcanzar esta temperatura es a su vez imposible. Esto lo demostró el químico alemán Walter Nernst, a través de una serie de experimentos, gracias a los cuales consiguió el premio Nóbel en 1920.
Los científicos continúan en su búsqueda de alcanzar temperaturas lo más bajas posibles. George Pickett de la universidad de Lancaster en Inglaterra, logró llegar a los 0,000007°K con un criostato. El actual record conseguido en 1993 llegó a 0,00000000028 grados sobre le cero absoluto, y se logró en Finlandia, en el laboratorio de la universidad de Helsinki. Este valor es el punto de partida de la escala termométrica absoluta, más conocida como escala Kelvin. En esta escala los grados son iguales a aquellos centígrados, pero el cero corresponde a – 273,15°C.
Por fortuna los primeros termómetros y las escalas termométricas se vienen utilizando desde el 1700 y fue el sueco Anders Celsius quien atribuyo el valor de 0 a la temperatura del hielo y el valor de 100 a la temperatura a la cual hierve le agua, luego dividió el intervalo en partes iguales definiendo el grado centígrado.
Pero a presión atmosférica inferior (como en montaña) el agua hierve a menos de 100 °C. La ambigüedad fue resuelta cuando se descubrió el punto triple del agua, una temperatura a la cual pueden existir en equilibrio: agua-hielo-vapor.
El concepto de cero absoluto también es importante desde el punto de vista teórico. Según la tercera ley de la termodinámica, la entropía (o desorden) de un cristal puro sería nula en el cero absoluto; esto tiene una importancia considerable en el análisis de reacciones químicas y en la física cuántica. Los materiales presentan propiedades extrañas cuando se enfrían a temperaturas muy bajas. Algunos pierden por completo su resistencia eléctrica. Este efecto se observó por primera vez en el mercurio a unos pocos grados por encima del cero absoluto, pero se están obteniendo a temperaturas cada vez más altas con nuevos materiales.
Dr. Maximiliano Arroyo Ullo
USAT
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