Latermodinmica(delgriegoo, termo, que significa calor1y ,dnamis, que significa fuerza)2es la rama de lafsicaque describe los estados deequilibrioanivel macroscpico.3Constituye unateora fenomenolgica, a partir derazonamientos deductivos, que estudia sistemas reales, sinmodelizary sigue un mtodo experimental.4Los estados de equilibrio se estudian y definen por medio demagnitudes extensivastales como laenerga interna, laentropa, elvolumeno la composicinmolardel sistema,5o por medio de magnitudes no-extensivas derivadas de las anteriores como latemperatura,presiny elpotencial qumico; otras magnitudes, tales como laimanacin, lafuerza electromotrizy las asociadas con la mecnica de losmedios continuosen general tambin pueden tratarse por medio de la termodinmica.6

La termodinmica ofrece un aparato formal aplicable nicamente aestados de equilibrio,7definidos como aquel estado hacia el que todo sistema tiende a evolucionar y caracterizado porque en el mismo todas las propiedades del sistema quedan determinadas por factores intrnsecos y no por influencias externas previamente aplicadas.5Tales estados terminales de equilibrio son, por definicin, independientes del tiempo, y todo el aparato formal de la termodinmica todas las leyes y variables termodinmicas, se definen de tal modo que podra decirse que un sistema est en equilibrio si sus propiedades pueden describirse consistentemente empleando la teora termodinmica.5Los estados de equilibrio son necesariamente coherentes con los contornos del sistema y las restricciones a las que est sometido. Por medio de los cambios producidos en estas restricciones (esto es, al retirar limitaciones tales como impedir la expansin del volumen del sistema, impedir el flujo de calor, etc.), el sistema tender a evolucionar de un estado de equilibrio a otro;8comparando ambos estados de equilibrio, la termodinmica permite estudiar los procesos de intercambio de masa y energa trmica entre sistemas trmicos diferentes.

Como ciencia fenomenolgica, la termodinmica no se ocupa de ofrecer una interpretacin fsica de sus magnitudes. La primera de ellas, laenerga interna, se acepta como una manifestacin macroscpica de las leyes de conservacin de la energa a nivel microscpico, que permite caracterizar el estado energtico del sistema macroscpico.9El punto de partida para la mayor parte de las consideraciones termodinmicas son los que postulan que la energa puede ser intercambiada entre sistemas en forma de calor otrabajo, y que slo puede hacerse de una determinada manera. Tambin se introduce una magnitud llamadaentropa,10que se define como aquella funcin extensiva de la energa interna, el volumen y la composicin molar que toma valores mximos en equilibrio: el principio de maximizacin de la entropa define el sentido en el que el sistema evoluciona de un estado de equilibrio a otro.11Es lamecnica estadstica, ntimamente relacionada con la termodinmica, la que ofrece una interpretacin fsica de ambas magnitudes: la energa interna se identifica con la suma de las energas individuales de los tomos y molculas del sistema, y la entropa mide el grado deordeny el estado dinmico de los sistemas, y tiene una conexin muy fuerte con lateora de informacin.12En la termodinmica se estudian y clasifican las interacciones entre diversos sistemas, lo que lleva a definir conceptos comosistema termodinmicoy su contorno. Un sistema termodinmico se caracteriza por sus propiedades, relacionadas entre s mediante lasecuaciones de estado. stas se pueden combinar para expresar laenerga internay lospotenciales termodinmicos, tiles para determinar las condiciones de equilibrio entre sistemas y los procesos espontneos.

Con estas herramientas, la termodinmica describe cmo los sistemas responden a los cambios en su entorno. Esto se puede aplicar a una amplia variedad de ramas de lacienciay de laingeniera, tales comomotores,cambios de fase,reacciones qumicas,fenmenos de transporte, e inclusoagujeros negros.