Trabajo entropia

República Bolivariana de Venezuela
Ministerio del Poder Popular para la Educación Superior
Universidad de Carabobo
Facultad de Ingeniería

“La entropía del universo tiende a un máximo", Rudolf Clausius

04 de Agosto, 2010
Introducción

La termodinámica fija su atención en el interior de los sistemas físicos; es decir, en los intercambios de energía en forma de calor, que se llevan acabo entre un sistema y otro. Es por ello, que se estudia las Leyes de la Termodinámica, haciendo énfasis en la Segunda Ley que explica que cuando existe interacción en una parte de un sistema cerrado con otra parte del mismo, la energía tiende a dividirse por igual, hasta que el sistema alcanza un equilibrio térmico. Sin embargo, dicha ley estudia también un concepto muy importante llamado entropía;este concepto introducido por Rudolf Clausius un ingeniero francés que también formuló el segundo principio para la segunda ley de la Termodinámica y dice: "No es posible ningún proceso cuyo único resultado sea la extracción de calor de un recipiente a una cierta temperatura y la absorción de una cantidad igual de calor por un recipiente a temperatura más elevada"; es decir, un cuerpo frío notransfiere calor a otro más caliente; por ejemplo, una taza de café que está a 50oC a temperatura ambiente, al cabo de un tiempo ésta no va a aumentar de temperatura. Es por eso, que se puede definir la entropía como la cantidad de restricciones que existen para que un proceso se lleve a cabo, determinando la dirección del mismo, ya que, se habla de procesos reversibles e irreversibles, teniendo encuenta que en la vida todo proceso es irreversible, por ejemplo podemos tener dos galones de pintura de diferente color, las mezclamos y obtenemos otro color, pero, eso que se obtuvo ¿se puede llevar a los dos colores originales?
Es por ello, que en el presente trabajo se estudiara el concepto de entropía, y sus aplicaciones en la vida cotidiana, con el fin de entender porque la importancia de laentropía en el mundo y en la carrera de un ingeniero.

ENTROPIA
Uno de los soportes fundamentales de la Segunda Ley de la Termodinámica es la denominada Entropía, y sirve para medir el desorden molecular o aleatoriedad molecular, mientras que un sistema se vuelve desordenado, las posiciones de las moléculas son menos predecibles lo que trae un aumento de entropía. Pero, ¿qué significa desordenmolecular?, bueno, en termodinámica se definen tres fases, las cuales son: sólido, líquido y vapor (gas), estas a través de un microscopio se observa la estructura del mismo, y el arreglo o la forma en la que están agrupadas estas moléculas es lo que se toma en cuenta; es por ello, que el nivel de entropía (desorden molecular) de una sustancia aumenta cuando se funde o evapora; ¿es lógico pensareso?, claro que sí, ya que en fase solida los corpúsculos están más compacto que cuando este material se derrite o se disipa, ya que las moléculas están más separadas entre sí, lo cual produce mucha actividad debido al continuo movimiento. Esto aunque parezca insignificante es muy importante en los dispositivos tecnológicos.
Si bien, en muchos casos la entropía sirve como concepto auxiliar en losproblemas de rendimiento energético de las máquinas, ya que este obtienen su trabajo mecánico mediante una fuente (foco caliente) para ceder parte del calor a otra fuente (foco frío), como el flujo de calor es unidireccional, siempre va del cuerpo de mayor temperatura al de menor temperatura, gracias a esto este proceso es posible y el trabajo mecánico obtenido es equivalente a la diferenciaentre los dos calores. Es por ello, que los ingenieros suelen ocuparse de los cambios de entropía; por lo tanto, es posible asignar el valor cero a la entropía de una sustancia y así poder tomarla como referencia, esta por supuesto se elige arbitrariamente; y, para calcular los valores de entropía en otro estado se utiliza la siguiente ecuación:
∆S=S1−S2=12δQTint rev

Deducción de la ecuación...