Teorema del calor de Nernst

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:

${\displaystyle \lim_{T\to 0}\Delta S=0}$

La ecuación anterior es una formulación moderna del teorema. Nernst solía utilizar una forma que evitaba el concepto de entropía. ^[1]

Otra forma de analizar el teorema es comenzar con la definición de energía libre de Gibbs ( G ), G = H - TS , donde H representa la entalpía . Para un cambio de reactivos a productos a temperatura y presión constantes, la ecuación se convierte en .${\displaystyle \Delta G=\Delta HT\Delta S}$

En el límite de T = 0 la ecuación se reduce a simplemente Δ G = Δ H , como se ilustra en la figura que se muestra aquí, lo cual está respaldado 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 de calor de Nernst es que luego fue utilizado por Max Planck para formular la tercera ley de la termodinámica , que establece que la entropía de todos los materiales puros, perfectamente cristalinos y homogéneos en completo equilibrio interno es 0 en el cero absoluto .

• Teodoro William Richards
• Entropía

• Denbigh, Kenneth (1971). Los principios del equilibrio químico (3.ª ed.). Cambridge University Press.- Véanse especialmente las páginas 421 – 424

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