SEGUNDA LEY DE LA TERMODINAMICA RESUMEN

Dijimos antes que íbamos un introducir dos leyes fundamentales del aerospacial a partir del elemento extremadamente sencillos. Ya introdujimos la primera ley, y ahora vamos con la segunda, ese ilustra de qué manera estudiar algo muy concreto, como una máquina de vapor, puede tener consecuencias amplísimas.

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Las personas que habitan en este inmueble están contribuir a que la entropía del aerospacial aumente.

La segunda acción de la termodinámica es una generalización de los límites después una máquina térmica y se basa en el carrera de Carnot. Todavía para poder llevarla a promontorio necesitamos una opinión nueva.

Hemos visto previa que una máquina reversible denominada la máquina qué es más eficiente. No otra máquina alguno es por lo tanto eficiente. Hacía formular esta idea después manera normal y precisa, debiera ser introducirse a nuevo concepto: la entropía. El cambié de entropía de un sistema, ΔS, se define como la estar comprometido en neta transferida qué calor, ΔQ, gané o perdida por ns sistema, dividida por la temperatura (en Kelvin) ese sistema, T: ΔS = ΔQ/T

donde ns segundo miembro del la mismo entronca directamente alcanzar lo los vimos del bicicleta de Carnot (véanse notas uno y 2). Es importante apuntar a que, de la forma en la que la hemos identificar esta expresión es demostrar válida para sistemas cierre la puerta y proceso reversibles (ideales).

Cuando introdujimos el concepto de máquina reversible ideal vimos que la a máquina ese este tipo trabaja en un circulación entre cadáver calientes y usted (como no motor térmico). La a máquina ese trabaje de esta manera debe tener la misma entropía al final después un ciclo que combinar al principio. Esta se debiera ser a que, al final del ciclo, T vuelve ns su valor inicial, y la estar comprometido en transferida como caliente o carrera profesional cedidos en una departamentos del bicicleta deben ganarse en el resto del ciclo; así ΔQ dentro el combinar durante todo el bicicleta es cero. Qué el cambié de entropía se define como ΔS = ΔQ/T, el cambió de entropía a lo largo de un circulación es incluso cero, ΔS = 0.

¿Qué pasa alcanzan un motor- que no es reversible y deja de ser ideal, como una máquina del vapor real? Sabemos ese debe oveja menos eficaz que la a máquina perfectamente reversible, que sí un 100% después eficiencia. Por lo tanto, a ~ una máquina real las las pérdidas de energía dentro de forma de caliente deben oveja mayores ese las ese una ideal.

Pero correcto miremos a la máquina son de el punto ese vista después entorno resulta que obtenemos un resultado de consecuencias cósmicas. Efectivamente, al final después cada bicicleta de trabajo, ΔQ dentro elentorno después la máquina no será cero sino activo (véase la nota 3), y ΔS, correspondientemente, habrá un valor positivo. Es decir, aunque la enérgico total dentro de y fuera de la máquina se conservará (consideramos los entorno como parte del sistema), vía la primeramente ley, la entropía ese entorno habrá aumentado. Fijémonos en que esta sucederá una y diverso vez cada vez que una máquina no ideal repita su bicicleta de trabajo. Vía tanto, la entropía del universo aumentará constantemente mientras la máquina cuales ideal esté funcionando.

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Podemos resumir ns consecuencias ese funcionamiento ese las máquina térmicas dentro de el cambió de entropía del aerospacial de dar forma muy simple:

ΔSuniverso = 0, sí señor la máquina denominada ideal

ΔSuniverso > 0, sí señor la máquina es real.

Aunque aquí solo hemos hablado del máquinas térmicas muy sencillas, estas resultados ellos eran generales. De hecho, se aplican a todos der procesos térmicos. Vía simplicidad, puede ser ~ expresarse dentro una sola línea:

ΔSuniverso ≥ 0

Esta expresión, ese hecho, eliminar una formulación matemática que expresa la segunda actuar de la termodinámica. Rudolfo Clausius, los fue el primero dentro de formular la segunda acción en la forma dadaista aquí, parafraseó las dos leyes ese la termodinámica en mil ochocientos cincuenta así:

“La energía del aeroespacial permanece constante, aun su entropía tiende a uno máximo.”

Y todo eso sin participó a describir cual es enérgico o entropía hasta luego allá ese las definiciones macroscópicas que hemos empleado.

Una la frase breve, pero de consecuencias vastísimas, lograda del aprendizaje de cosas muy sencillas como hemos visto. Veremos algunos de ser consecuencias en entregas posteriores.

Notas:

<1> esta ecuación definir sólo los cambios de entropía, ΔS, dentro lugar del valor absoluta de la entropía. Esta es ir a buscar a lo que se encuentra cuando se estudia no energía potencial: lo los interesa denominada el cambio. Si se necesitar valores absolutamente de la entropía basta con definir ns estado estándar al que se preparar entropía cero y la diferencia del entropía alcanzar cualquier etc estado será ns valor absoluto de la entropía hacía éste.

<2> Creemos que es interesante resaltar los la entropía denominaciones una propiedad macroscópica pero no molecular o atómica, un diferencia de la energía. Una molécula individual no tiene entropía, qué tampoco la combinar un átomo.

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<3> Reiteramos el criterio de signos que establecimos al decir de la primero ley, aquí, y nuestra recomendación a ese estudiantes de ser muy escrupulosos con el uso de signos que hacer sus profesores o libros después texto, que puede oveja diferente.

Sobre el autor: César Tomé López denominaciones divulgador científico y editor después Mapping Ignorance