martes, 21 de abril de 2009

INTRODUCCION:

Ante la imposibilidad de convertir el calor en trabajo mecánico. Constituye una de las leyes fundamentales de la naturaleza. Es, además, la base de una de los enunciados de la segunda ley de la termodinámica. Dichos enunciados son el de Lord Kelvin y Max Plank, quienes simultáneamente, y en forma equivalente, dieron a conocer sus enunciados, y el de Rudolf Clausius.
*El enunciado de kelvin declara que:
No existe ninguna maquina térmico que convierta todo el calor que se le suministra en trabajo mecánico.
*Por otra parte, el enunciado d e Clausius declara que:
es imposible para cualquier proceso tener como único resultado la transferencia d e calor de un cuerpo frio a uno caliente.
Como se observa la segunda ley de la termodinámica se refiere a un aspecto de la naturaleza distinto al considerado por la primera ley: esta niega la posibilidad de crear o destruir la energía; aquella excluye l posibilidad de utilizar la energía en determinadas formas.
El concepto de entropía fue introducido por Rudolf Clausius de manera puramente teórica, ya que hasta la fecha no existe instrumento que pueda medirlo.
La entropía-termino ideado por el mismo Clausius –esta directamente relacionado con la irreversibilidad y la dirección de los procesos naturales, como el flujo calorífico y la conversión del trabajo mecánico en calor.
En general, podrás darte cuenta a lo largo de este texto que la segunda ley de la termodinámica es un principio físico que especifica la dirección en la cual se puede realizar un proceso termodinámico.

lunes, 20 de abril de 2009

Segunda Ley de la Termodinamica↓)

(porqué necesitamos la segunda ley?)

La expansión no restringida o el equilibrio de temperaturas de dos bloques o ladrillos, son procesos familiares. Supongamos que nos preguntan si hemos visto estos procesos que ocurran al revés, es decir que ocurran en sentido contrario. Es posible que dos bloques, ambos con temperatura media, vayan a estados donde uno tiene mayor temperatura que el otro?. La experiencia nos indica que no es posible. Aunque es tal proceso no viola o se contrapone a la Primera Ley de la Termodinámica. En otras palabras, la primera ley no prohibe que el proceso antedicho ocurra. Es claro que debe haber otro "gran principio" que describe la dirección en la que ocurre el proceso natural, y que debe estar en acuerdo con la Primera Ley. Este gran principio está contenido en La Segunda Ley de la Termodinámica". Al igual que la primera ley, esta es una generalización de una enorme cantidad de observaciones.
Existen varias maneras en que la Segunda Ley de la Termodinámica puede ser establecida o indicada. A continuación se lista tres de las más empleadas. Si bien estas tres parecen no tener conexión entre ellas, todas son equivalentes entre si.
1. Es imposible para cualquier dispositivo que funcione en un ciclo recibir calor de un solo depósito o reservorio y producir una cantidad neta de trabajo [enunciado de Kelvin-Plank para la Segunda Ley].


Máquina térmica que viola la Segunda Ley [Kelvin-Plank]


2. Es imposible construir un dispositivo que funcione en un ciclo y cuyo único efecto sea producir la transferencia de calor de un cuerpo de temperatura más baja a un cuerpo de temperatura más alta.

Para , esto resulta imposible (Clausius).


3. para cada sistema termodinámico en equilibrio una propiedad escalar extensiva llamada entropía,(S) , tal que en un cambio de estado reversible infinitesimal del sistema , donde ,(T),es la temperatura absoluta y ,(dQ),es la cantidad de calor recibida por el sistema. La entropía de un sistema aislado térmicamente no puede disminuir y la entropía es constante si y solamente si todos los procesos son reversibles.

ds = (dQreversible)/T

Cabe señalar que nadie, absolutamente nadie, ha logrado extender la definición termodinámica de entropía para sistemas que se encuentran en estados fuera de equilibrio, excepto en lo que se conoce como equilibrio local y, en este caso, no es más que el concepto de equilibrio global extrapolado para regir en pequeños subsistemas que componen al sistema total.