Entropia 1
- 1. EntropíaEntropía Autor:Autor: Miguel VeraMiguel Vera C.i: 21.105.836C.i: 21.105.836
- 2. Definición de EntropíaDefinición de Entropía Es unaEs una magnitud físicamagnitud física que, mediante cálculo,que, mediante cálculo, permite determinar la parte de lapermite determinar la parte de la energíaenergía que noque no puede utilizarse para producirpuede utilizarse para producir trabajotrabajo. Es una. Es una función de estadofunción de estado de carácterde carácter extensivoextensivo y su valor,y su valor, en unen un sistema aisladosistema aislado, crece en el transcurso de un, crece en el transcurso de un proceso que se dé de forma natural. La entropíaproceso que se dé de forma natural. La entropía describe lodescribe lo irreversibleirreversible de los sistemasde los sistemas termodinámicostermodinámicos. La palabra. La palabra entropíaentropía procede delprocede del griegogriego y significa evolución o transformación. Fuey significa evolución o transformación. Fue Rudolf ClausiusRudolf Clausius quien le dio nombre y la desarrollóquien le dio nombre y la desarrolló durante la década de 1850durante la década de 1850
- 3. Desigualdad de ClausiusDesigualdad de Clausius LaLa desigualdad de Clausiusdesigualdad de Clausius estableceestablece que, para todo proceso cíclicoque, para todo proceso cíclico Donde cada uno de los símbolosDonde cada uno de los símbolos posee la siguiente interpretaciónposee la siguiente interpretación
- 4. La integral con el circulito se denominaLa integral con el circulito se denomina “integral cerrada” y quiere decir que la“integral cerrada” y quiere decir que la suma se efectúa sobre una curva quesuma se efectúa sobre una curva que se cierra sobre sí mismase cierra sobre sí misma dQ: Representa la cantidad de calor diferencial que entradQ: Representa la cantidad de calor diferencial que entra en el sistema desde un foco situado a la temperatura T.en el sistema desde un foco situado a la temperatura T. A lo largo de un ciclo habrá ocasiones en que su valorA lo largo de un ciclo habrá ocasiones en que su valor sea positivo y veces en que será negativo, según elsea positivo y veces en que será negativo, según el sistema absorba o ceda calor.sistema absorba o ceda calor. T:T: Es la temperatura del foco que cede el calor. No es laEs la temperatura del foco que cede el calor. No es la temperatura del sistema. Es más, para empezar latemperatura del sistema. Es más, para empezar la temperatura del sistema probablemente ni estarátemperatura del sistema probablemente ni estará definida. En algunos puntos tendrá un valor y en otrosdefinida. En algunos puntos tendrá un valor y en otros será distinto. En el caso de que sí tenga un valorserá distinto. En el caso de que sí tenga un valor definido,definido, TT', este valor será menor que el exterior cuando', este valor será menor que el exterior cuando el calor entra (ya que si no, no entraría), y será mayorel calor entra (ya que si no, no entraría), y será mayor que el exterior cuando el calor sale. Solo en un procesoque el exterior cuando el calor sale. Solo en un proceso reversiblereversible TT' se diferenciará una cantidad infinitesimal de' se diferenciará una cantidad infinitesimal de TT (ya que si no, no sería reversible).(ya que si no, no sería reversible).
- 5. La desigualdad de Clausius no nos diceLa desigualdad de Clausius no nos dice cuanto vale la integral, en general. Solo noscuanto vale la integral, en general. Solo nos informa de sus signos. Pero al hacerlo nosinforma de sus signos. Pero al hacerlo nos proporciona un criterio para clasificar losproporciona un criterio para clasificar los posibles procesos:posibles procesos: Si la integral esSi la integral es negativanegativa: el proceso es: el proceso es irreversibleirreversible .. Si la integral esSi la integral es nulanula: el proceso es: el proceso es reversiblereversible.. Si la integral esSi la integral es positivapositiva: el proceso es: el proceso es imposibleimposible..
- 6. Cambios de Entropía oCambios de Entropía o Cambio de faseCambio de fase Un cambio de fase es un procesoUn cambio de fase es un proceso aproximadamente isotermo, por lo que la variaciónaproximadamente isotermo, por lo que la variación de la entropía de una sustancia cuandode la entropía de una sustancia cuando experimenta un cambio de fase es simplementeexperimenta un cambio de fase es simplemente SiendoSiendo LL la entalpía por unidad de masa della entalpía por unidad de masa del cambio de fase (de fusión o de vaporización, porcambio de fase (de fusión o de vaporización, por ejemplo, para el agua).ejemplo, para el agua).
- 7. Así, en el paso de hielo sólido a agua a 1 Así, en el paso de hielo sólido a agua a 1 atm se produce un aumento de entropíaatm se produce un aumento de entropía por unidad de masa (por unidad de masa ( ss == SS // mm):): y en el paso de agua a vapor de agua a 1 atmy en el paso de agua a vapor de agua a 1 atm Vemos que es mucho mayor el aumento en laVemos que es mucho mayor el aumento en la ebullición que en la fusión. Esto está asociadoebullición que en la fusión. Esto está asociado con el gran aumento del desorden al pasar decon el gran aumento del desorden al pasar de líquido a gas.líquido a gas.
- 8. Cambio de faseCambio de fase
- 9. Proceso adiabáticoProceso adiabático A aquel en el cual elA aquel en el cual el sistema termodinámicosistema termodinámico (generalmente, un(generalmente, un fluidofluido que realiza un trabajo) noque realiza un trabajo) no intercambia calor con su entorno. Un procesointercambia calor con su entorno. Un proceso adiabático que es además reversible se conoceadiabático que es además reversible se conoce como proceso isoentrópico. El extremo opuesto, encomo proceso isoentrópico. El extremo opuesto, en el que tiene lugar la máxima transferencia de calor,el que tiene lugar la máxima transferencia de calor, causando que la temperatura permanezcacausando que la temperatura permanezca constante, se denomina proceso isotérmico.Elconstante, se denomina proceso isotérmico.El calentamiento y enfriamiento adiabático soncalentamiento y enfriamiento adiabático son procesos que comúnmente ocurren debido alprocesos que comúnmente ocurren debido al cambio en la presión de un gas. Esto puede sercambio en la presión de un gas. Esto puede ser cuantificado usando la ley de los gases ideales.cuantificado usando la ley de los gases ideales.