Principios de la termodinámica

Los cuatro principios de la termodinámica[a]​ definen cantidades físicas fundamentales (temperatura, energía y entropía) que caracterizan a los sistemas termodinámicos; describen cómo se comportan bajo ciertas circunstancias, y prohíben ciertos fenómenos (como el móvil perpetuo).El principio cero de la termodinámica[6]​ es una ley fenomenológica para sistemas que se encuentran en equilibrio térmico.Como convención, también se puede decir que dos sistemas están en una relación de equilibrio térmico si, no estando vinculados para poder transferir calor entre ellos, permanecerían en el mismo estado si fuesen conectados por una pared permeable solamente al calor.Específicamente, la primera ley abarca varios principios: Esta establece que la energía no puede ser creada o destruida.El segundo principio se refiere a una ancha variedad de procesos, reversibles e irreversibles.Se sabía mucho antes del descubrimiento de la noción de entropía que cuando dos cuerpos, inicialmente con temperaturas diferentes, entran en conexión térmica, el calor siempre fluye del cuerpo más caliente al más frío.La noción de entropía se necesita para disponer el más amplio alcance del principio.Esta es la razón por la que la entropía incrementa en un proceso natural - el incremento nos dice cómo se necesita mucha información extra microscópica para distinguir el estado microscópicamente final especificado desde el macroestado inicial dado.[7]​ El tercer principio de la termodinámica en ocasiones se indica como sigue: A temperatura cero el sistema debe estar en un estado con la energía térmica mínima.En el cero absoluto es posible sólo un micro-estado (Ω=1 cuando todos los átomos son idénticos para una sustancia pura y como resultado todos los órdenes son idénticos cuando hay sólo una combinación) y ln(1) = 0.Definiendo directamente los puntos cero para el cálculo de entropía no se considera que sea un principio.