¿Las leyes de la termodinámica se aplican a todos los tipos de energía?

Las leyes de la termodinámica se aplican a todas las formas de energía, lo que las convierte en las leyes más generalizables en física. La termodinámica (y su disciplina hermana, Mecánica estadística) funciona igualmente bien para describir las reacciones nucleares en el centro del sol como para describir la combustión química de una vela. Las mismas reglas y enfoques pueden describir la emisión de fotones en un puntero láser, el comportamiento de los electrones en un chip de computadora, la formación de cubitos de hielo en el congelador y la solidificación de los huevos a medida que los cocina.

Lo importante no es el tipo de energía, sino el hecho de que tiene algo en su sistema llamado energía que se conserva y sigue reglas específicas para su transferencia. Puedes pensar en la energía como el dinero. La termodinámica solo es responsable de todas estas transferencias de energía. La termodinámica también se puede utilizar para contabilizar otras cantidades, como el número de partículas y la carga.

La única restricción a la termodinámica es que debe poder abordar el problema estadísticamente. Una sola molécula de gas que rebota dentro de una caja se describe mejor por las leyes de Newton, al menos por cortos períodos. Sin embargo, si tiene miles de millones de moléculas de gas en su caja, las leyes de Newton aún se mantienen, pero seguir todas las colisiones individuales entre las moléculas de gas en la caja no es en absoluto útil. Combinando las leyes de Newton con estadísticas, puede calcular cantidades estadísticas como la temperatura y la presión, que resumen el estado del gas en la caja de una manera mucho más útil.

Las leyes de la termodinámica gobiernan el movimiento de la energía y su conversión de una forma a otra. Si bien originalmente fueron formulados con ideas sobre el calor y la temperatura, de hecho son generales para todas las formas de energía.

Es fácil pensar en ejemplos de sistemas que no conservan el calor. – un incendio eléctrico, por ejemplo, se calienta sin extraer calor de ningún lado. Por supuesto, consume energía , en forma de electricidad, y por lo tanto se mantienen las leyes de la termodinámica.

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Gracias por el A2A.

Si. Aunque debería decirse que aunque la luz, el calor y los cuerpos en movimiento se caracterizan como manifestaciones de energía, no existe una comprensión real de la energía per se. ¿Tiene una existencia material? Si es así, ¿cuáles son sus partes constituyentes?

Se observa que la luz se comporta como una partícula y como una onda. La energía se caracteriza como una onda, pero no se sabe qué está agitando (particularmente cuando la luz atraviesa el espacio vacío). La evidencia del comportamiento similar a las olas es, por ejemplo, la presencia de patrones de interferencia que son análogos a los patrones de interferencia en un cuerpo de agua perturbado; Sin embargo, esto no prueba de manera concluyente que las ondas sean una propiedad de la luz.

Existe una equivalencia entre materia y energía expresada a través de la ecuación E = MC2.

Hay mucho por entender.

La temperatura es una forma alternativa de descripción de la energía. Una descripción estadística del contenido de energía de muchos cuerpos, pero igual de bueno para un solo elemento, como un electrón o un fotón sin masa. Los agujeros negros tienen una temperatura muy baja, ya que no envían mucho (algo de radiación de Hawking)

Me gusta la definición a continuación. Las palabras clave son “por extensión”. Para mí eso significa termodinámica, como la palabra lo indica, la dinámica relacionada con la temperatura, que está relacionada con todas las demás formas de energía, pero no describe la dinámica de otras formas de energía.

Otras formas de energía tienen sus “leyes”. Por ejemplo, las leyes del movimiento de Newton – Wikipedia

“La rama de la ciencia física que se ocupa de las relaciones entre el calor y otras formas de energía (como la energía mecánica, eléctrica o química) y, por extensión, de las relaciones entre todas las formas de energía”.

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