PROCESOS ESPONTÁNEOS, TERCERA LEY DE LA TERMODINÁMICA,
ENERGÍA LIBRE DE GIBBS
Un proceso espontáneo es, en termodinámica, la evolución en el tiempo de un
sistema en el cual se libera energía libre, usualmente en forma de calor, hasta
alcanzar un estado energético más estable. La convención de signos en los
cambios de la energía libre sigue la convención general para medidas
termodinámicas, en la cual una liberación de energía libre desde el sistema
corresponde a un cambio negativo en la energía libre, pero un cambio positivo
para los alrededores. Un proceso espontáneo es capaz de proceder en una
dirección dada, tal como se escribe o es descrita, sin necesidad de que dicho acto
sea realizado por una fuente exterior de energía. El término es usado para
referirse a procesos macroscópicos en los cuales la entropía se incrementa; tal
como la difusión de una fragancia en un cuarto, la fusión de hielo en agua tibia, la
disolución de sal en agua, o la oxidación del hierro. Las leyes de la termodinámica
gobiernan la dirección de un proceso espontáneo, asegurando que si un número
suficientemente grande de interacciones individuales (como átomos colisionando)
están involucrados, entonces la dirección del proceso siempre estará en la
dirección del incremento de entropía (debido a que el incremento de la entropía es
un fenómeno estadístico).
La Tercera ley de la termodinámica tiene que ver con términos como entropía,
cero absoluto y escala Kelvin. La entropía de un sistema se aproxima a un valor
constante a medida que su temperatura se acerca al cero absoluto. Este valor
constante no puede depender de ningún otro parámetro que caracterice el sistema
cerrado, como la presión o el campo magnético aplicado. En el cero absoluto (cero
kelvin), el sistema debe estar en un estado con la mínima energía posible. a
entropía está relacionada con la cantidad de microestados accesibles, y
generalmente hay un estado único (llamado estado fundamental) con energía
mínima. En tal caso, la entropía en el cero absoluto será exactamente cero. Si el
sistema no tiene un orden bien definido, entonces puede quedar algo de entropía
finita ya que el sistema se lleva a temperaturas muy bajas, ya sea porque el
