Profesor : FELIPE SEPLVEDA

Email: felipe.sepulveda@uantof.cl

La cantidad de entropa del universo tiende a incrementarse en el tiempo.

En un estado de equilibrio, los valores que toman los parmetros caractersticos de un sistema termodinmico cerrado son tales que maximizan el valor de una cierta magnitud que est en funcin de dichos parmetros,

llamada entropa.

Queda ligado al grado de desorden de la materia y la energa de un sistema. Trabajo

Calor

Entalpia

Variacin de la energa interna

Procesos irreversibles.

Definicin de entropa.

La segunda ley de la termodinmica, establecen cuales procesos pueden ocurrir y cuales no.

Procesos irreversibles.

Definicin de entropa.

Procesos irreversibles Procesos reversibles + Energa V/S

La segunda ley de la termodinmica afirma que no es posible construir una maquina capaz de convertir por completo, de manera continua, la energa trmica en otro forma de energa (elctrica o mecnica).

Maquinas trmicas:

1) El combustible que se quema en la cmara de combustin es el deposito de alta temperatura.

2) Se realiza trabajo mecnico sobre el pistn.

3) La energa de desecho sale por el tubo de escape.

Maquinas elctricas:

1) Poseen una cmara de alta temperatura (gas-carbn-diesel-nuclear-solar).

2) Generacin de vapor.

3) Mueve las turbinas.

es imposible construir una mquina trmica que, operando en un ciclo, no tenga otro efecto que absorber la energa trmica de una fuente y realizar la misma cantidad de trabajo.

es imposible construir una mquina de movimiento perpetuo (mvil perpetuo) de segunda clase

Mquina de movimiento perpetuo de segunda clase: quiere es decir que es una mquina que pudiera violar la segunda ley de la termodinmica. Mquina de movimiento perpetuo de primera clase: es aquella que puede violar la primera ley de la termodinmica (conservacin de la energa), tambin es imposible construir una mquina de este tipo).

es imposible construir una mquina cclica, que no tenga otro efecto que transferir calor

continuamente de un cuerpo hacia otro, que se encuentre a una temperatura ms elevada.

el calor no puede fluir espontneamente de un objeto

fro a otro clido.

Procesos reversibles.

un proceso es reversible si su direccin puede invertirse en cualquier punto mediante un cambio infinitesimal en las condiciones externas.

Procesos irreversibles

Estos procesos unidireccionales se llaman procesos irreversibles. En general, un proceso es irreversible si el sistema y sus alrededores no pueden regresar a su estado inicial.

Carnot demostr que una mquina trmica que operara en un ciclo ideal reversible entre dos fuentes de calor, sera la mquina ms eficiente posible. Una mquina ideal de este tipo, llamada mquina de Carnot, establece un lmite superior en la eficiencia de todas las mquinas.

ninguna mquina trmica real que opera entre dos fuentes de calor, puede ser ms eficiente que una mquina de Carnot,

operando entre las dos mismas fuentes.

El proceso A-B es una expansin isotrmica a la temperatura TC, donde el gas se pone en contacto trmico con una fuente de calor a esa TC. Durante el proceso, el gas absorbe calor QC de la fuente desde la base del cilindro y realiza trabajo WAB al subir el mbolo.

En el proceso B-C, la base del cilindro se reemplaza por una pared trmicamente no conductora y el gas se expande adiabticamente. Durante el proceso la temperatura baja de TC a TF y el gas realiza trabajo WBC al elevar el mbolo.

En el proceso C-D el gas se coloca en contacto trmico con una fuente de calor a temperatura TF y se comprime isotrmicamente a una temperatura TF. Durante el proceso, el gas libera calor QF a la fuente y el trabajo realizado sobre el gas por un agente externo es WCD.

En el proceso final D-A, la base del cilindro se reemplaza por una pared trmicamente no conductora y el gas se comprime adiabticamente. La temperatura del gas aumenta de TF a TC y el trabajo realizado sobre el gas por un agente externo es WDA.

El proceso A-B es una expansin isotrmica a la temperatura TC, donde el gas se pone en contacto trmico con una fuente de calor a esa TC. Durante el proceso, el gas absorbe calor QC de la fuente desde la base del cilindro y realiza trabajo WAB al subir el mbolo.

En el proceso B-C, la base del cilindro se reemplaza por una pared trmicamente no conductora y el gas se expande adiabticamente. Durante el proceso la temperatura baja de TC a TF y el gas realiza trabajo WBC al elevar el mbolo.

En el proceso C-D el gas se coloca en contacto trmico con una fuente de calor a temperatura TF y se comprime isotrmicamente a una temperatura TF. Durante el proceso, el gas libera calor QF a la fuente y el trabajo realizado sobre el gas por un agente externo es WCD.

En el proceso final D-A, la base del cilindro se reemplaza por una pared trmicamente no conductora y el gas se comprime adiabticamente. La temperatura del gas aumenta de TF a TC y el trabajo realizado sobre el gas por un agente externo es WDA.

el cambio de entropa, dS, entre dos estados de equilibrio est dado por el calor transferido, dQ,

dividido entre la temperatura absoluta T del sistema, en ese intervalo.

Unidad de entropa es el J/K

Cuando el sistema absorbe calor, dQ es positivo y la entropa aumenta. Cuando el sistema libera calor, dQ es negativo y la entropa disminuye.

Por ejemplo, si todas las molculas de gas en el aire de una habitacin se movieran juntas en filas, este seria un estado muy ordenado, pero el ms improbable.

los sistema aislados tienden al desorden y la entropa es una medida de ese desorden

Para calcular el cambio de entropa en un proceso finito, se debe reconocer que en el caso general T no es constante. Si dQ es el calor transferido cuando el sistema se encuentra a una temperatura T, entonces el cambio de entropa en un proceso reversible cualquiera entre un estado inicial y un estado final es:

el cambio en la entropa de un sistema slo depende de las propiedades de los estados de equilibrio inicial y final.

Como caso especial, se describir como calcular el cambio de entropa de un gas ideal en un proceso reversible cuasiesttico en el cual se absorbe calor de una fuente. En este proceso, se lleva un gas desde un estado inicial Ti, Vi hasta un estado final Tf, Vf. De acuerdo con la primera ley:

Solidos-liquidos-gas

Liquido (tipos)

Gases (tipos)

Solidos (tipos)

Qumica.

Fisicoqumica.

Cintica.

Mecnica de fluido.