El cambio de entropia de un sistema durante un proceso puede
determinarse integrando la ecuacion entre los estados inicial y final:
Principio
de
incremento
de
entropía:
Considere
un
ciclo
conformado por dos procesos:
El proceso 1-2 que es arbitrario (reversible o irreversible) y el 2-1, el
cual es internamente reversible, figura: Desigualdad de Clausius,
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Trabajo Colaborativo Unidad 3
La segunda integral es reconocida como el cambio de entropia S1 y
S2, por lo tanto:
La cual puede reordenarse como:
Tambien puede expresarce en forma diferencial como:
Donde la igualdad se cumple para un proceso intermitente reversible
y la desigualdad para uno irreversible. De estas ecuaciones se puede
concluir que el cambio de entropia de un sistema cerrado durante un
proceso irreversible es mayor que la integral de SQ/T evaluacada para
ese proceso. En el caso limite de un proceso reversible, estas dos
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Trabajo Colaborativo Unidad 3
cantidades se vuelven iguales. Es necesario enfatizar que en esas
relaciones
T es la temperatura termodinamica de la forntera a traves
de la cual el calor diferencia QS se transfiere entre el sitemas y los
alrededores.
Nombre Estudiante : JENNY ALEJANDRA PICO MORA
Problema 1
En qué consiste la 2da ley: La segunda ley de la
termodinámica o segundo principio de la termodinámica
expresa, de una forma concisa, que "la cantidad de entropía de
cualquier sistema aislado termodinámicamente tiende a
incrementarse con el tiempo, hasta alcanzar un valor
máximo". Pero sensiblemente, cuando una parte de un sistema
cerrado interactúa con otra parte, la energía tiende a dividirse
por igual, hasta que el sistema alcance un equilibrio térmico.
Ejemplo de la segunda ley: colocar tinta en un vaso de agua y que
estas se mezclen espontáneamente para formar una solución, pero
no pueden separarse sin la intervención de un agente externo.
Problema 2
Qué es una máquina térmica:
Una máquina térmica es un dispositivo que trabaja de forma
cíclica o de forma continua para producir trabajo mientras se le da
y cede calor, aprovechando las expansiones de un gas que sufre
transformaciones de presión, volumen y temperatura en el interior
de dicha máquina.
Refrigerador:
Es
un
dispositivo
utilizado
para
realizar
transferencia de calor creciente
Bomba de calor:
Dispositivo que cumple la misma función del
refrigerador, pero difieren en sus objetivos ya que el objetivo de la
bomba de calor es mantener un espacio calentado a una
temperatura alta y el refrigerador es mantener un espacio
refrigerado a una temperatura baja, eliminando el calor de este.
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Trabajo Colaborativo Unidad 3
Problema 3
Explicar el ciclo de Carnot y ecuaciones:
El ciclo de Carnot consta de cuatro etapas: dos procesos isotermos
(a
temperatura
constante)
y
dos
adiabáticos
(aislados
térmicamente). Las aplicaciones del Primer principio de la
termodinámica están escritos acorde con el Criterio de signos
termodinámico.
