C7_LFC

C. 7 Calores Específicos y Tercera Ley de la Termodinámica.
Luis Felipe del Castillo
Instituto de Investigaciones en Materiales
UNAM
Se presentan los aspectos históricos de los problemas que surgieron de las medidas de los
calores específicos de los sólidos, la formulación de los efectos cuánticos y su relación con
la tercera ley de la termodinámica.
La exposición inicia con el planteamiento de la regla de Dulong y Petit donde se establecía
que el valor constante del calor específico de sólidos simples a temperaturas
suficientemente altas era de alrededor de 3R (25 joules./mole K). La paradoja se presentaba
cuando algunos sólidos mostraban desviaciones a dicho valor. La primer teoría física para
resolver la paradoja fue dada por A. Einstein en 1907, considerando la presencia de los
cuantos relacionado con las vibraciones mecánicas de un sólido, se suponía la presencia de
fonones como el comportamiento análogo a los fotones (los cuantos de energía en el
continúo del espectro electromagnético). La teoría del sólido de Einstein fue ampliada por
Debye en 1912 y luego por otros investigadores estableciéndose las bases de la teoría
moderna del estado sólido.
Se presenta la relación de los calores específicos con la tercera ley de la termodinámica, así
como la evolución de la entropía cerca del cero absoluto originada en los efectos cuánticos,
tales como la densidad de estados fonónicos, simetría de la función de onda, degeneración y
condensación de Bose-Einstein y el acoplamiento fonón-fotón en el caso de la descripción
de la superconductidad.