La energía radiante puede convertirse en cualquiera de las otras cuatro formas de
energías que se han considerado. Así, cuando una sustancia absorbe radiaciones, se
calienta y este efecto calorifico es particularmente intenso en el caso de las radiaciones
infrarrojas. Por otra parte, los haces luminosos dirigidos hacia los cuerpos ejercen en estos
una fuerza de empuje que produce efectos mecánicos y recibe el nombre de presión de
radiación, fenómenos que explica la repulsión de la cola de cometas por los rayos solares.
La transformación de energía luminosa en energía eléctrica tiene lugar en la fotoelectricidad
al captárselos electrones que emiten algunos metales cuando recibe la luz. Este fenómeno
ha dado lugar a innumerables aplicaciones practicas, entre las cuales pueden mencionarse
el cine sonoro y la televisión.
Las modificaciones químicas sufridas por los cuerpos bajo la influencia de la luz son
numerosas y constituyen el objeto de la ciencia denominada fotoquímica, que estudia la
transformación de la energía luminosa en energía química. Las plantas realizan esta
transformación gracias a la clorofila, que absorbe las radiaciones solares, y la energía así
almacenada se emplea para sintetizar los alimentos hidrocarbonados.
PRIMERA LEY DE LA TERMODINÁMICA
Permítase que un sistema cambie de un estado inicial de equilibrio
i
, a un estado
final de equilibrio
f
, en un camino determinado, siendo
Q
el calor absorbido por el sistema
y
W
el trabajo hecho por el sistema. Después calculamos el valor de
Q
W
-
. A
continuación cambiamos el sistema desde el mismo estado
i
hasta el estado final
f
, pero
en esta ocasión por u
n camino diferente. Lo hacemos esto una y otra vez, usando
diferentes caminos en cada caso. Encontramos que en todos los intentos
Q
W
-
es la
misma. Esto es, aunque
Q
y
W
separadamente dependen del camino tomado,
Q
W
-
no
depende, en lo absoluto, de cómo pasamos el sistema del estado
i
al estado
f
, sino solo
de los estados inicial y final (de equilibrio).
Del estudio de la mecánica recordará, que cuando un objeto se mueve de un punto
inicial
i
a otro final ,
f
en un campo gravitacional en ausencia de fricción, el trabajo hecho
depende solo de las posiciones de los puntos y no, en absoluto, de la trayectoria por la que
el cuerpo se mueve. De esto concluimos que hay una energía potencial, función de las
coordenadas espaciales del cuerpo, cuyo valor final menos su valor inicial, es igual al
trabajo hecho al desplazar el cuerpo. Ahora, en la termodinámica, encontramos
experimentalmente, que cuando en un sistema ha cambiado su estado
i
al
f
, la cantidad
Q
W
-
dependen solo de las coordenadas inicial y final y no, en absoluto, del camino
tomado entre estos puntos extremos. Concluimos que hay una función de las coordenadas
termodinámicas, cuyo valor final, menos su valor inicial es igual al cambio
Q
W
-
en el
proceso. A esta función le llamamos función de la energía interna.
Representemos la función de la energía interna por la letra
U
. Entonces la energía
interna del sistema en el estado
f
,
U
f
, es solo el cambio de energía interna del sistema,
y esta cantidad tiene un valor determinado independientemente de la forma en que el
sistema pasa del estado
i
al estado f: Tenemos entonces que:
U
U
U
Q
W
f
i
-
=
=
-
D
Como sucede para la energía potencial, también para que la energía interna, lo que
importa es su cambio. Si se escoge un valor arbitrario para la energía interna en un sistema
patrón de referencia, su valor en cualquier otro estado puede recibir un valor determinado.
Esta ecuación se conoce como la primera ley de la termodinámica, al aplicarla debemos
