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LA ENERGÍA DE LOS FLUIDOS
RUDOLF CLAUSIUS
En 1848 James Joule hizo el importante descubrimiento de que la corriente eléctrica calentaba el
alambre por el que fl uía y, que, en ese proceso, perdía parte de su fuerza. En base a ello Rudolf
Clausius planteó, en 1850, que el calor y el trabajo no eran sino dos variantes de un mismo fenómeno
al que luego se llamó energía. Calor y trabajo eran fundamentalmente lo mismo, pudiendo
medirse con las mismas unidades, estableciéndose la relación entre las calorías y los julios. En el
experimento de Joule la energía eléctrica se transformaba en energía térmica.
Cualquier tipo de energía podía transformarse en otro tipo de energía, sin afectar a la energía total
del universo. Este concepto llegó a denominarse Ley de Conservación de la Energía y supuso el
fi n de la teoría del calórico, porque asumía que era la energía y no el calor la base de los fenómenos
térmicos.
Clausius adecuó las teorías de Carnot, que como hemos comentado, creía en el calórico, a este
nuevo planteamiento. Decía que “en todos los casos en los que se produce trabajo por medio
del calor, se consume una cantidad de calor proporcional al trabajo realizado”, es decir el sistema
toma de la caldera una cantidad de calor Q1 mayor que la cedida al refrigerante Q2 y el trabajo
realizado T es igual a Q1- Q2. Aparte del calor malgastado en pérdidas y que eran la causa del bajo
rendimiento de las máquinas térmicas.
Analizó el comportamiento irreversible del calor:
El calor fl uye naturalmente de lo caliente a lo frío y nunca de lo frío a lo caliente. Este planteamiento
conduce al Segundo Principio de la Termodinámica que puede plantearse como que “No
es posible un proceso cuyo único resultado sea la transferencia de calor de un cuerpo de menor
temperatura a otro de mayor temperatura” y que se conoce como Enunciado de Clausius.
El rendimiento de una máquina térmica es la relación ente el trabajo realizado T y el calor tomado
de la caldera.
Que pone de manifi esto que todos los ciclos reversibles entre dos temperaturas dadas tienen igual
rendimiento y que equivale a la ecuación de rendimiento antes expuesta para un ciclo reversible.
Cuando se opera con temperaturas absolutas de los dos focos de calor.
Defi nió el concepto de entropía como relación entre el calor y la temperatura, estableciendo que
en todos los cambios naturales se producían aumentos de entropía, mientras que en todos los
antinaturales (conseguidos mediante máquinas) se producían reducciones de entropía. Pero en
todas las máquinas reales, a causa de las perdidas, rozamientos, etc. el saldo era positivo, lo que
supone que la entropía global del Universo esté siempre aumentando.