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Termodinámica y Mecánica Estadística

La física del calor, la energía y la entropía: desde la flecha del tiempo hasta los límites fundamentales de los motores y la información.

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La termodinámica es la rama de la física que estudia el calor, el trabajo, la temperatura y la entropía. Gobierna todo, desde la eficiencia de los motores hasta el destino del universo. Las cuatro leyes de la termodinámica se cuentan entre los principios más fundamentales y universalmente aplicables de toda la física.

La mecánica estadística, desarrollada por Boltzmann, Maxwell y Gibbs a finales del siglo XIX, explica la termodinámica desde abajo hacia arriba, mostrando cómo las propiedades macroscópicas de la materia (temperatura, presión, entropía) emergen del comportamiento microscópico de átomos y moléculas. La idea central de Boltzmann —que la entropía es igual a k_B × ln(W)— conecta el mundo determinista de las partículas con la flecha probabilística del tiempo.

Estas simulaciones te permiten explorar las ideas clave de la termodinámica y la mecánica estadística: observa cómo la entropía aumenta en tiempo real, descubre cómo las velocidades moleculares se distribuyen según Maxwell-Boltzmann, comprende por qué ningún motor puede superar la eficiencia de Carnot y enfréntate a la alucinante paradoja del cerebro de Boltzmann.

4 simulaciones interactivas

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Calculadora de Escalas Temporales del Cerebro de Boltzmann

Explora las escalas temporales alucinantes de las fluctuaciones térmicas — cuánto tiempo hasta que el azar ensamble un cerebro consciente desde el vacío

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Calculadora de Eficiencia del Ciclo de Carnot

Visualiza el ciclo de Carnot en un diagrama PV y calcula la eficiencia teórica máxima de cualquier máquina térmica que opera entre dos temperaturas

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Simulador de Entropía y Difusión de Partículas

Observa cómo las partículas se difunden del orden al desorden y contempla el aumento de la entropía en tiempo real — una demostración visual de la Segunda Ley de la Termodinámica

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Distribución de Velocidades de Maxwell–Boltzmann

Explora cómo la temperatura y la masa molecular dan forma a la distribución de velocidades de las partículas en un gas — y por qué algunas moléculas escapan de la gravedad terrestre