Desigualdad De Clausius

DESIGUALDAD DE CLAUSIUS
La desigualdad de Clausiu es una relacion entre las temperasturas de un numero arbitrario de fuentes termicas y las cantidades de calor entregadas o absorbidas por ellas, cuando a una sustancia se le hace recorrer un proceso ciclico arbitrario durante el cual intercambie calor con las fuentes. Esta desigualdad viene dada por:

dQ / T <= 0

en el caso de una cantidadinfinita de fuentes.

En la desigualdad de Clausius no se han impuesto restricciones con respecto a la reversibilidad o no del proceso, pero si hacemos la restriccion de que el proceso sea reversible podemos ver que no importa el camino que usemos para recorrer el proceso, el cambio de calor dQ va a hacer iqual en un sentido o en otro por lo que llegaremos a que:

dQ / T = 0

Como estamosimponiendo que usemos un camino cualquiera esta diferencial es una diferencial exacta y diremos que representa a una funciopn de estado S que pude representarse por dS. Esta cantidad S recibe el nombre de Entropia del sistema y la ecuacion :

dQ / T = dS

establece que la variacion de entropia de un sistema entre dos estados de equilibrio cualesquiera se obtiene llevando el sistema a lo largode cualquier camino reversible que una dichos estados, dividiendo el calor que se entrega al sistema en cada punto del camino por la temperatura del sistema y sumando los coeficientes asi obtenidos.

15.2.1 Forma de Kelvin – Planck de la segunda ley de la termodinámica.
En la práctica, se encuentra que todas las máquinas térmicas sólo convierten
una pequeña fracción del calor absorbido entrabajo mecánico. Por ejemplo un
buen motor de un automóvil tiene una eficiencia aproximada de 20% y los
motores diesel tienen una eficiencia en el rango de 35% a 40%. En base a este
hecho, el enunciado de Kelvin – Planck de la segunda ley de la termodinámica
es el siguiente:
“es imposible construir una máquina térmica que, operando en un ciclo, no
tenga otro efecto que absorber la energíatérmica de una fuente y realizar la
misma cantidad de trabajo”.

BOMBA DE CALOR es una máquina térmica capaz de transferir calor de una fuente fría a otra más caliente. Podriamos definirlo como un equipo de aire acondicionado, que en invierno toma calor del aire exterior, a baja temperatura y lo transporta al interior del local que se ha de calentar; todo este proceso se lleva a cabo mediante elaccionamiento de un compresor.

Diagrama
Un diagrama o gráfico es un tipo de esquema de información que representa datos numéricos tabulados.
15.1.2 Eficiencia térmica.
La eficiencia térmica, e (o simplemente eficiencia), de una máquina térmica
se define como la razón entre el trabajo neto realizado y el calor absorbido
durante un ciclo, se escribe de la forma:

Se puede pensar en laeficiencia como la razón de lo que se obtiene (trabajo
mecánico) a lo que se paga por (energía). Este resultado muestra que una máquina
térmica tiene una eficiencia de 100% (e = 1) sólo si QF = 0, es decir, si
no se libera calor a la fuente fría. En otras palabras, una máquina térmica con
una eficiencia perfecta deberá convertir toda la energía calórica absorbida QC
en trabajo mecánico. La segundaley de la termodinámica, que enseguida analizamos,
establece que esto es imposible.

15.3 PROCESOS REVERSIBLES E IRREVERSIBLES.
Los procesos reales se producen en una dirección preferente. Es así como el
calor fluye en forma espontánea de un cuerpo más cálido a otro más frío, pero
el proceso inverso sólo se puede lograr con alguna influencia externa. Cuando
un bloque desliza sobre unasuperficie, finalmente se detendrá. La energía mecánica
del bloque se transforma en energía interna del bloque y de la superficie.
Estos procesos unidireccionales se llaman procesos irreversibles. En general,
un proceso es irreversible si el sistema y sus alrededores no pueden regresar
a su estado inicial.
Por el contrario, un proceso es reversible si su dirección puede invertirse en
cualquier...