Universo que me da su calor

Universo que me da su calor

Se confirma la muerte por calor

La energía libre termodinámica es un concepto útil en la termodinámica de los procesos químicos o térmicos en ingeniería y ciencia. La variación de la energía libre es la cantidad máxima de trabajo que un sistema termodinámico puede realizar en un proceso a temperatura constante, y su signo indica si un proceso es termodinámicamente favorable o prohibido. Como la energía libre suele contener energía potencial, no es absoluta, sino que depende de la elección de un punto cero. Por lo tanto, sólo los valores relativos de energía libre, o los cambios en la energía libre, son físicamente significativos.

La energía libre es la parte de cualquier energía de primera ley que está disponible para realizar un trabajo termodinámico a temperatura constante, es decir, el trabajo mediado por la energía térmica. Dado que la energía de primera ley siempre se conserva, es evidente que la energía libre es un tipo de energía prescindible, de segunda ley. Se pueden formular varias funciones de energía libre en función de los criterios del sistema. Las funciones de energía libre son transformaciones de Legendre de la energía interna.

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La temperatura media del gas en todo el Universo ha aumentado más de 10 veces en los últimos 10.000 millones de años y ha alcanzado unos 2 millones de grados Kelvin en la actualidad, según una nueva investigación publicada en la revista Astrophysical Journal.

«Nuestra nueva medición proporciona una confirmación directa del trabajo seminal de Jim Peebles, que estableció la teoría de cómo se forma la estructura a gran escala en el Universo», dijo el autor principal, el Dr. Yi-Kuan Chiang, investigador del Centro de Cosmología y Física de Astropartículas de la Universidad Estatal de Ohio.

La estructura a gran escala del Universo se refiere a los patrones globales de las galaxias y los cúmulos de galaxias a escalas más allá de las galaxias individuales. Se forma por el colapso gravitatorio de la materia oscura y el gas.

«A medida que el Universo evoluciona, la gravedad atrae la materia oscura y el gas del espacio para formar galaxias y cúmulos de galaxias. El arrastre es violento, tan violento que cada vez más gas se choca y se calienta», explicó el Dr. Chiang.

El Dr. Chiang y sus colegas utilizaron un nuevo método que les permitió estimar la temperatura del gas más alejado de la Tierra -lo que significa más atrás en el tiempo- y compararla con la de los gases más cercanos a la Tierra y próximos a la actualidad.

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La muerte por calor del universo (también conocida como el Gran Enfriamiento o el Gran Congelamiento)[1] es una hipótesis sobre el destino final del universo, que sugiere que el universo evolucionaría hasta un estado de ausencia de energía libre termodinámica y, por tanto, sería incapaz de mantener procesos que aumenten la entropía. La muerte por calor no implica ninguna temperatura absoluta en particular; sólo requiere que las diferencias de temperatura u otros procesos ya no puedan aprovecharse para realizar trabajo. En el lenguaje de la física, es cuando el universo alcanza el equilibrio termodinámico.

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¿Por qué el espacio es tan frío si el sol es tan caliente? Excelente pregunta. A diferencia de nuestro suave hábitat aquí en la Tierra, nuestro sistema solar está lleno de temperaturas extremas. El sol es un bolo de gas y fuego que mide alrededor de 27 millones de grados Fahrenheit en su núcleo y 10.000 grados en su superficie. Mientras tanto, la temperatura cósmica de fondo -la temperatura del espacio una vez que se aleja lo suficiente como para escapar de la cálida atmósfera de la Tierra- ronda los -455 F. ¿Cómo puede ser esto?

El calor viaja por el cosmos en forma de radiación, una onda de energía infrarroja que migra de los objetos más calientes a los más fríos. Las ondas de radiación excitan las moléculas con las que entran en contacto, haciendo que se calienten. Así es como el calor viaja del Sol a la Tierra, pero el problema es que la radiación sólo calienta las moléculas y la materia que se encuentran directamente en su camino. Todo lo demás permanece frío. Por ejemplo, Mercurio: la temperatura nocturna del planeta puede ser 1.000 grados Fahrenheit inferior a la del lado diurno expuesto a la radiación, según la NASA.

Compárelo con la Tierra, donde el aire que le rodea se mantiene caliente aunque esté en la sombra, e incluso, en algunas estaciones, en la oscuridad de la noche. Esto se debe a que el calor viaja por nuestro hermoso planeta azul por tres métodos en lugar de uno solo: conducción, convección y radiación. Cuando la radiación solar golpea y calienta las moléculas de nuestra atmósfera, éstas pasan esa energía extra a las moléculas que las rodean. Esas moléculas chocan entonces con sus vecinas y las calientan. Esta transferencia de calor de molécula a molécula se denomina conducción, y es una reacción en cadena que calienta las zonas situadas fuera de la trayectoria del sol.

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