SEVILLA 10 dez. (EUROPA PRESS) -
O professor José María Martín Olalla, do Departamento de Física da Matéria Condensada da Universidade de Sevilha (EUA), publicou um novo artigo sobre a ligação direta entre o cancelamento de calores específicos no zero absoluto e o segundo princípio da termodinâmica.
Esse estudo, que foi publicado na Physica Scripta, reinterpreta um problema de 100 anos e completa as consequências do princípio do aumento da entropia do universo, de acordo com uma nota da Universidade.
O novo trabalho segue outro publicado no European Physical Journal Plus em junho de 2025, no qual o professor Martín Olalla relacionou o teorema de Nernst com o segundo princípio da termodinâmica, "corrigindo uma ideia original de Einstein". Com esses dois trabalhos, os dois grandes princípios da termodinâmica, conservação da energia e aumento da entropia, "seriam suficientes para explicar as propriedades macroscópicas da matéria em todo o espectro de temperaturas, incluindo, agora, o zero absoluto, sendo desnecessário um terceiro princípio independente".
O calor específico é a resistência de um objeto à mudança de temperatura. A Universidade indicou que o cancelamento dessa propriedade no zero absoluto "foi um choque para a comunidade científica no início do século XX, pois não havia explicação dentro da física clássica, onde uma mudança de temperatura está sempre associada a uma troca de energia". "O cancelamento de calores específicos implica que, no zero absoluto, a mudança de temperatura não requer troca de energia", disse ele.
Em 1907, Einstein usou a física quântica para explicar o fenômeno pela primeira vez, que foi separado do segundo princípio da termodinâmica e se tornou, junto com o teorema de Nernst, o terceiro princípio da termodinâmica.
O estudo do professor Martín Olalla associa o cancelamento dos calores específicos no zero absoluto a uma consequência do segundo princípio da termodinâmica: a estabilidade do equilíbrio, que é a propriedade dos estados de equilíbrio de persistirem indefinidamente até que uma ação externa os perturbe. Assim, o cancelamento dos calores específicos teria uma explicação termodinâmica "clássica", sem a necessidade de saber se o sistema é quântico ou não.
No trabalho apresentado, Martín Olalla analisa a condição geral de estabilidade térmica, que força os calores específicos a serem positivos em temperaturas diferentes de zero, para mostrar que essa mesma condição força os calores específicos a se cancelarem no zero absoluto pelo menos tão rapidamente quanto a temperatura se cancela.
"A interpretação microscópica do cancelamento de calores específicos faz alusão à natureza quântica da matéria, mas o trabalho mostra que, em geral, a natureza evita situações que levariam a um estado instável no zero absoluto", diz ele. "A matéria se comporta perto do zero absoluto como previsto pela estabilidade térmica. Não há necessidade de um novo princípio para codificar o comportamento regular e previsível", concluiu.
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