Segunda ley de la termodinámica.

El objetivo de este tema es:

• Conocer las implicaciones de la segunda ley de la termodinámica. • Relacionar la irreversibilidad de los procesos y su relación con la entropía.

Segunda ley de la termodinámica.

La primera ley de la termodinámica es, en esencia, el principio de la conservación de la energía generalizado a fin de incluir el calor como modalidad de la transferencia de energía. De acuerdo con la primera ley, la energía interna de un objeto puede aumentar ya sea en función del calor agregado a un objeto o del trabajo realizado sobre él. Esta ley no impone restricción alguna a los tipos de conversiones de energía que se producen. Nos dice que la energía interna de un sistema …ver más…

Un proceso que no satisface estos requisitos es irreversible. Un ejemplo de un proceso irreversible ocurre cuando se deja caer una taza de cerámica desde una mesa, al chocar con el suelo y se rompe espontáneamente, pero los trozos no vuelven a unirse espontáneamente ni la taza nuevamente unida regresa a la mesa.

Por tanto debe existir un principio que indique la dirección en que se puede efectuar un proceso. Este principio se basa en la segunda ley de la termodinámica que dice que procesos no suceden o que nunca se han observado, aunque sean congruentes con la primera ley de la termodinámica. El primero en describir esta propiedad que indica la dirección natural de un proceso fue Rudolf Clasius. Dicha propiedad se denomina entropía.

La Entropía es una medida de cuanta energía o calor es inalcanzable para su conversión en trabajo. La entropía es otra variable de estado de un sistema, al igual que la presión, el volumen y la temperatura. Este concepto es multifacético, con varias interpretaciones físicas distintas: 1. La entropía es una medida de la capacidad de un sistema para efectuar un trabajo útil. Cuando un sistema pierde dicha capacidad, la entropía aumenta. 2. La entropía determina la dirección del tiempo. Es la “flecha del tiempo” que indica el flujo hacia