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SEGUNDO PRINCIPIO
DE LA
TERMODINAMICA
El tema de 2do principio es bien complicado. Formulas difíciles de usar, conceptos
antiintuitivos, etc. Encima no hay de donde leerlo. Tampoco se los podés preguntar
a tu papá o a tu tío o a tu primo porque ninguno se lo va a acordar. A lo sumo te van
a decir que se acuerdan que era un tema inentendible. Conclusión: Yo voy a tratar
de explicarteun poco como es el asunto. Pero no esperes entender perfectamente
este tema. Nadie entiende del todo bien el 2do principio de la termodinámica. Para
que puedas entender mejor, voy a hablarte del 2do principio en forma poco
rigurosa. Eso quiere decir que puede haber cosas que no sean del todo correctas.
O sea, sin hilar finito. Pero bueno, todo sea para que puedas tratar de entender un
poco.Hecha estas aclaraciones, empiezo.
CONCEPTO DE 2DO PRINCIPIO
El 2do principio de la termodinámica tiene 20 formas diferentes de ser enunciado.
Te digo alguno de esos enunciados.
1 – El trabajo se puede transformar totalmente en calor. El calor no puede ser
transformado totalmente en trabajo.
2 – El calor pasa siempre de los cuerpos de mayor temperatura a los cuerpos de
menor temperatura.
3 –El desorden de un sistema siempre aumenta.
MAQUINAS TERMICAS
Una máquina térmica es una especie de aparato que transforma calor en trabajo.
Vos le entregás calor, ella te entrega trabajo. Estas máquinas térmicas funcionan
con una fuente fría y una fuente caliente. La fuente caliente suele ser una caldera
donde se mete leña. La fuente fría suele ser la atmósfera. Por ejemplo, las viejasmáquinas de vapor, las locomotoras antiguas, los motores de los autos y cosas por
el estilo. En realidad cualquier máquina que funcione con calor es una máquina
térmica. Por ejemplo una heladera también es una máquina térmica.
En principio una máquina térmica es un apartato hecho con tuercas y tornillos
como una locomotora o el motor de un auto. Pero en realidad una máquina térmica
es cualquiercosa que agarra calor y lo transforma en trabajo. Visto de esta
manera, el cuerpo humano también es una maquina térmica. Vos le das calor al
cuerpo en forma de energía química con los alimentos y él te lo transforma en
trabajo. Ese trabajo puede ser andar en bicicleta, subir una montaña o lo que sea.

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Todo muy lindo pero en la práctica para resolver los problemas hay que considerar
que unamáquina térmica es un cilindro con gas al que se le entrega calor. Vos le
entregás calor, el gas se expande, el pistón del cilindro se mueve y con ese
movimiento uno puede realizar un trabajo.
Por ejemplo un pistón en movimiento puede abrir y cerrar una puerta, o puede
mover un auto, o puede levantar un ascensor o lo que sea. Es decir, una máquina
térmica sería algo así:

Desde el punto devista de la termodinámica uno dice que tiene un sistema que es
un gas encerrado dentro de un cilindro. Ese gas recibe calor de una fuente de
calor. Lo llamo QENTRA . La máquina usa ese calor QENTRA para expandir el gas. El
gas se expande y genera un trabajo eLe. Pero todo el calor QENTRA no puede ser
aprovechado. Hay una parte que se pierde y se va a la atmósfera. A ese calor
desaprovechadolo llamo QSALE . Mirá el dibujito:

Supongamos que hago entrar 100 Kilocalorías al gas del cilindro. Ponele que de
esas 100 Kcal logro aprovechar 10 Kcal para realizar trabajo y el resto se pierde.
Puedo decir que :
QENTRA = 100 Kcal
LREALIZADO = 10 Kcal ( = 41860 Joule )
QSALE = 90 Kcal
Para obtener el calor perdido hice la cuenta QSale = 100 Kcal – 10 Kcal. Conclusión,
la fórmula quevoy a usar de ahora en adelante para las máquinas térmicas es la

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que dice que todo el calor que entra a la máquina sale en forma de de trabajo y en
forma de calor que se pierde en la fuente fría. Es decir:
QENTRA = LREALIZADO + QSALE
Si llamo Q1 al calor que entra y Q2 al calor que sale puedo poner :
O Lo que es lo mismo:

No hay que complicarse mucho. Todo este asunto de tener un...