El teorema del calor de Nernst fue formulado por Walther Nernst a principios del siglo XX y se utilizó en el desarrollo de la tercera ley de la termodinámica .
El teorema del calor de Nernst dice que a medida que se acerca al cero absoluto, el cambio de entropía Δ S para una transformación química o física se acerca a 0. Esto se puede expresar matemáticamente de la siguiente manera:
La ecuación anterior es una declaración moderna del teorema. Nernst utilizó a menudo una forma que evitaba el concepto de entropía. [1]
Otra forma de ver el teorema es comenzar con la definición de energía libre de Gibbs ( G ), G = H - TS , donde H significa entalpía . Para un cambio de reactivos a productos a temperatura y presión constantes, la ecuación se convierte en .
En el límite de T = 0, la ecuación se reduce a solo Δ G = Δ H , como se ilustra en la figura que se muestra aquí, que está respaldada por datos experimentales. [2] Sin embargo, se sabe por termodinámica que la pendiente de la curva Δ G es -Δ S. Dado que la pendiente que se muestra aquí alcanza el límite horizontal de 0 cuando T → 0, entonces la implicación es que Δ S → 0, que es el teorema del calor de Nernst.
La importancia del teorema del calor de Nernst es que fue utilizado más tarde por Max Planck para dar la tercera ley de la termodinámica , que es que la entropía de todos los materiales homogéneos, puros y perfectamente cristalinos en completo equilibrio interno es 0 en el cero absoluto .
Walther Nernst.- Se han modificado las etiquetas de la figura. Las etiquetas originales eran A y Q, en lugar de ΔG y ΔH, respectivamente.
