ENTROPÍA Y ESPONTANEIDAD – Equipo 4 (Morales y su pandilla, Experimentores, Los pupilos de Morales)

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Explicación de la imagen: Cuando dejamos caer una copa de vino las partículas de vino caen de forma espontánea porque no hay ninguna fuerza que haga esto.

Listados de Conceptos Claves

  1. Espontaneidad*: una vez que la reacción se inicia, transcurre por sí misma, sin un aporte energético externo, hasta que se agotan los reactivos o se agota el reactivo limitante
  2. Procesos espontáneos*: son irreversibles. Los productos no se recombinan espontáneamente para dar de nuevo los reactivos.
  3. Entropía*: Es necesaria para determinar si va a existir la espontaneidad y esta es el grado de desorden de los sistemas químicos.
  4. Entropía*: (sus unidades son: J/K·mol) es una función de estado extensiva (depende de la cantidad de materia total).
  5. Variación de la entropía*: Es ΔS = Sfinal – Sinicial

Determina que: Si ΔS > 0   Aumento del desorden Si ΔS < 0   Disminución del desorden

  1. Nivel de entropía*: Un sistema muy desordenado tiene una elevada entropía, mientras que un sistema muy ordenado tiene una baja entropía. Ssólido< Slíquido< Sgas

*Quimitube.com (2013) Teoría 16 Termoquímica: Espontaneidad de las reacciones químicas. Concepto de entropía. Quimitube. España, 2013. Consulta: 14 de Abril de 2015. ‹ http://www.quimitube.com/videos/termodinamica-teoria-16-espontaneidad-de-las-reacciones-quimicas-concepto-de-entropia›

  1. Segunda ley de termodinámica: La variación de la entropía es: ΔSuniverso = Sentorno + Ssistema

Determina que:

Si ΔSuniverso > 0   Proceso Espontaneo

Si ΔSuniverso = 0   Proceso Reversible

Si ΔSuniverso < 0   No ocurre proceso espontaneo

 

Morales P. (2015)

Segunda ley de la Termodinámica. Unidad 1. Perú, pp 8. Consulta: 14 de Abril de 2015.

 

Aplicaciones:

En muchos libros de física, se hace una representación sobre la segunda ley de la termodinámica que son aplicadas a los ciclos termodinámicos y dispositivos cíclicos. Este es un enfoque importante y útil pero aun así existen otros casos en el que se tiene más interés en los procesos antes que los ciclos. Uno de estos procesos interesantes y que hemos analizado en base a la segunda ley de la termodinámica es la de la espontaneidad. Existen muchos ejemplos que suceden diariamente en la tierra y en la naturaleza, tales como el proceso de combustión de un motor de un automóvil, el típico enfriamiento de un líquido a temperatura elevada que se encuentra en un recipiente al aire libre, la caída de un cuerpo tal como una piedra, o una pelota que está dando botes y termina por detenerse.

  • Frotamientos, principal causa de irreversibilidad de la entropía

 

A causa de estos frotamientos es que se lubrican cuerpos en contacto y movimiento en un conjunto mecánico. Con la forma mencionada es que se reduce el trabajo que debe realizar un automóvil para obtener una velocidad mayor.

  • Sistemas cerrados en regímenes estacionarios

 

La producción de entropía por unidad de tiempo está directamente relacionado con el flujo de entropía por la transferencia de calor en el sistema. Muchos dispositivos satisfacen este modelo mencionado, por ejemplo una máquina frigorífica accionada por calor, transmisión mecánica, resistencia eléctrica, etc.

  • Producción de entropía en dispositivos cíclicos simples

 

Esto se da en los estudios de magnitud de las irreversibilidades en los procesos de transferencia de calor y en el interior de dispositivos cíclicos durante su funcionamiento basándose en la producción de entropía. Por ejemplo un motor térmico irreversible con transferencia de calor irreversible desde dos fuentes térmicas puede ilustrarnos las perdidas relativas a las irreversibilidades en función exclusivamente de la entropía.

 

Bibliografía:

Gabriel Orello (2014, 28 de Mayo). Entropía y aplicaciones prácticas. Recuperado el 19 de abril del 2015, de: http://es.scribd.com/doc/226829879/Entropia-y-Aplicaciones-Practicas#scribd

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