Economía y termodinámica: Un encuentro entre disciplinas
La corriente principal de la economía actual funciona con el supuesto implícito de que solo existe la ley de la conservación de la energía y que por lo tanto es posible llevar a cabo, sin restricción alguna, cualquier proceso en que ella se conserve, ignorando así que la segunda ley de la termodinámica impone restricciones a la ley de la conservación de la energía.
La ignorancia de la segunda ley de la termodinámica en la economía trae graves consecuencias, pues, como se muestra en el libro, todo sistema económico es termodinámico; entonces, se debe tratar de incluir en la teoría económica lo relacionado con la segunda ley de la termodinámica. En ese contexto se presenta una propuesta original denominada el valor entrópico de un bien.
El texto es el fruto del encuentro entre dos disciplinas: la economía y la termodinámica, y se dirige a un público compuesto por estudiantes de diversas disciplinas, profesionales, investigadores vinculados a los sectores ambiental y del desarrollo, activistas y lectores generales interesados en indagar en una perspectiva crítica ciertos preceptos de la economía contemporánea. Se espera que pueda aportar a la construcción de un diálogo sobre tan destacado tema como es el de la relación entre la termodinámica y la economía en el contexto de los problemas del desarrollo y también los relacionados con lo ambiental.
Los temas científicos están escritos de modo que los pueda leer cualquiera con el interés necesario sin que tenga que ser un físico, o ingeniero, o economista profesional.
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AutorJairo Roldán CharriaIdentificadores:
Profesor titular jubilado. Departamento de Física, Facultad de Ciencias, Universidad del Valle. Doctor de la Universidad de París 1 Panthéon-Sorbonne, Francia. Elaboró su tesis de doctorado bajo la dirección de Bernard; Espagnat y obtuvo la distinción Summa cumlaude. Físico de la Universidad del Valle. En la Universidad del Valle dirigió el Doctorado en Física, fue editor de la Revista de Ciencias de la Facultad de Ciencias, miembro del Comité del Programa Editorial y editor de la revista Ambiente y Sostenibilidad. Ha dirigido trabajos de grado y tesis de maestría y de doctorado. Conferencista en la Universidad de París 7 y en la Sorbona de París, Francia; en la Universidad de Tel-Aviv, Israel; en la Universidad de Tirana, Albania; en el HEC de Montreal, Canadá, y en la Universidad de Utrecht, Holanda. Autor de artículos nacionales e internacionales en física teórica y en filosofía de la ciencia, y de materiales docentes. Coautor del libro Complementariedad: Una filosofía para el siglo XXI, publicado por el Programa Editorial de la Universidad del Valle. Coautor del libro La naturaleza de los números: Una introducción. Su origen y evolución. |
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CONTENIDO
CAPÍTULO 1
INTRODUCCIÓN GENERAL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
PARTE 1
TERMODINÁMICA
CAPÍTULO 2
CALOR Y TEMPERATURA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
2.1 Calor y temperatura en el lenguaje común . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
2.2 Calor y temperatura en la Antigüedad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
2.3 La idea del calor como fluido . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
2.4 La presión . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
2.5 Interacciones entre sistemas macroscópicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
2.6 Equilibrio térmico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
2.7 Ley cero de la termodinámica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
2.8 Definición termodinámica o macroscópica de la temperatura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
2.9 Medición de la temperatura. Termómetros . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
2.10 Temperatura absoluta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
2.11 El calor y la energía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
2.12 Cantidad de calor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
2.13 Capacidad calórica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
2.14 Calor específico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
2.15 Estados microscópicos o dinámicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
2.16 Estados macroscópicos o termodinámicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
2.17 Relación entre el estado dinámico y el estado termodinámico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
2.18 Termodinámica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
CAPÍTULO 3
PRIMERA LEY DE LA TERMODINÁMICA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
3.1 Lo permanente y lo cambiante . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
3.2 El ser y el devenir . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
3.3 Energía y trabajo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
3.4 Primera ley de la termodinámica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
3.5 Tipos de procesos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
3.6 Procesos irreversibles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
3.7 Equilibrio termodinámico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
3.8 Reserva calórica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
3.9 Procesos cuasiestáticos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
3.10 El estado termodinámico se define para sistemas en equilibrio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
3.11 Procesos cuasiestáticos y procesos reversibles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
3.12 Criterio termodinámico para decidir si un proceso es irreversible . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
CAPÍTULO 4
SEGUNDA LEY DE LA TERMODINÁMICA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
4.1 Segunda ley de la termodinámica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
4.2 Formulación de la segunda ley . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
4.3 Teorema de Clausius . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
4.4 La entropía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
4.5 Comentarios sobre conceptos ideales en termodinámica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
4.6 Interpretación microscópica de la entropía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
CAPÍTULO 5
ENTROPÍA, INFORMACIÓN, ESTRUCTURA Y ORDEN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
5.1 Entropía e información . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
5.2 Entropía y estructura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
5.3 Entropía y orden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
5.4 Sobre el papel creador y destructor de la entropía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
PARTE 2
ECONOMÍA
CAPÍTULO 6
ALGUNOS CONCEPTOS BÁSICOS EN ECONOMÍA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
6.1 Algunos conceptos básicos «técnicos» en economía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
6.2 Homo economicus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124
6.3 Utilitarismo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
6.4 La corriente principal de la economía occidental . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130
6.5 El economicismo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130
6.6 Economía del bienestar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132
CAPÍTULO 7
LA TEORÍA DEL VALOR EN ECONOMÍA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133
7.1 Reflexiones iniciales sobre el valor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133
7.2 El valor económico de un bien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134
7.3 Trabajo en economía y trabajo en física . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139
7.4 Reflexiones sobre la fuente de la ganancia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140
7.5 Nota sobre la utilidad marginal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142
CAPÍTULO 8
ÉTICA Y ECONOMÍA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143
8.1 Hechos, valores y positivismo lógico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143
8.2 Entrelazamiento entre hechos y valores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145
8.3 Las tesis de Irene von Staveren sobre la ética en economía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148
8.4 Las paradojas del valor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151
8.5 Deontología en economía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152
CAPÍTULO 9
ECONOMÍA Y DESARROLLO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155
9.1 Reflexiones iniciales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155
9.2 Los elevados costos de no desarrollarse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157
9.3 Desarrollo y sufrimiento humano . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157
9.4 ¿Qué es el desarrollo? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159
9.5 Amartya Sen y el desarrollo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159
9.6 Joseph Stiglitz y el desarrollo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160
9.7 Paul Krugman y el desarrollo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161
9.8 Des Gasper y el desarrollo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162
9.9 La ética del desarrollo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164
9.10 Breve historia del desarrollo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165
9.11 Eficacia y eficiencia en el desarrollo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165
PARTE 3
ECONOMÍA Y TERMODINÁMICA
CAPÍTULO 10
ECONOMÍA Y TERMODINÁMICA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171
10.1 Algunas consecuencias económicas en relación con las leyes
de la termodinámica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171
10.2 Todo sistema económico es un sistema termodinámico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174
10.3 La termodinámica y la economía ortodoxa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178
10.4 Economía y termodinámica: antecedentes históricos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180
10.5 La acción humana y el poder creador y destructor de la entropía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182
10.6 Reflexión final . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183
CAPÍTULO 11
EL VALOR ENTRÓPICO DE UN BIEN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185
11.1 Marco conceptual . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185
11.2 El precio del mercado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185
11.3 El papel del dinero . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187
11.4 El dinero y las leyes de la energía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188
11.5 Dinero y entropía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189
11.6 El valor entrópico de un bien: una propuesta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192
11.7 ¿Un viaje a Utopía? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196
CAPÍTULO 12
CONCLUSIONES GENERALES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197
Existe una relación entre economía y física . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197
La corriente principal de la economía actual no tiene en cuenta la
segunda ley de la termodinámica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .198
Propuesta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .198
APÉNDICES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .199
Apéndice 2A: Presión y teoría cinética . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .199
Apéndice 2B: Relación entre temperatura y energía cinética
promedio para el gas ideal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .201
Apéndice 2C: Tiempo medio entre colisiones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .202
Apéndice 3A: Experimento de Joule de la expansión libre de un
gas ideal. Energía de un gas ideal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .205
Apéndice 3B: Transformación isotérmica cuasiestática de un gas ideal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .207
Apéndice 3C: Transformación adiabática cuasiestática de un gas ideal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 208
Apéndice 3D: Primera ley con intercambio de materia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .213
Apéndice 4A: Procesos cíclicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .214
Apéndice 4B: Prueba general del teorema de Carnot (Huang) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .216
Apéndice 4C: Las temperaturas absolutas definidas con una
máquina de Carnot y con un gas ideal son idénticas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .218
Apéndice 4D: Ilustración de la expresión de Boltzmann para la entropía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .220
Apéndice 5: La entropía de Shannon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .226
BIBLIOGRAFÍA SUGERIDA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .229
-
-
Impreso
COP $28,000
-
Digital (PDF)
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Impreso
-
Espectrometría de masas. Interpretación de espectros
Autor
Braulio Insuasty Obando : Juan Sebastian Ramírez Pradilla : Daniel Insuasty Delgado
2022-
Impreso
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-
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