El demonio de Maxwell es el nombre de una criatura imaginaria ideada en 1867 por el físico escocés James Clerk Maxwell como parte de un experimento mental diseñado para ilustrar la segunda ley de la termodinámica . Esta ley prohíbe que entre dos cuerpos a diferente temperatura se pueda transmitir el calor del cuerpo frío al cuerpo caliente.
La segunda ley también se expresa comúnmente afirmando: "En un sistema aislado la entropía nunca decrece". En la primera formulación el demonio de Maxwell sería una criatura capaz de actuar a nivel molecular seleccionando moléculas calientes y moléculas frías separandolas. El nombre "Demonio" proviene aparentemente de un juego de naipes solitario conocido en Gran Bretaña en el que se debían separar cartas rojas y negras de modo análogo a moléculas calientes y frías. El demonio de Maxwell aparece referenciado también como paradoja de Maxwell y es uno de los pilares de la filosofía de la físicatérmica y estadística.
El diseño sería el siguiente: imaginemos una mezcla equimolar de dos gases "A" y "B", ambos con diferente capacidad calorífica específica (con lo cual es de suponer que, a iguales condiciones, las moléculas de uno de los dos se muevan a mayor velocidad que las del otro); contenida en un recipiente ideal en el que existe una pared intermedia que separa el recipiente en dos mitades, constituyendo un émbolo cuya biela sale del recipiente, y dotada de una "puerta" controlada por el demonio.Partimos inicialmente de la premisa de que el demonio es capaz de diferenciar entre moléculas de gas a diferente temperaturay separarlas en función de dicho factor. Aprovechando este colaborador, podríamos construir una máquina térmica con un rendimiento del 100 %.
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