artun

QG2
2013 – I
La espontaneidad de los procesos (segunda ley de termodinámica)
Objetivo: Comprender el concepto de entropía, la segunda ley de la termodinámica y

determinar la espontaneidad de procesos.
En la actualidad la preocupación por las fuentes energéticas, su deterioro su conservación, etc.
ocupa la investigación científica y involucra a toda la comunidad.
La primera ley nos hallevado a entender que la energía se conserva. Si la energía se conserva,
¿Por qué preocuparse?
Si, debemos preocuparnos ya que la segunda ley asegura que los procesos naturales ocurren en
una sola dirección, la de máxima dispersión de la energía.
¿Cuál es la situación de nuestras fuentes actuales de energía y nuestro panorama futuro en
cuanto a energía se refiere? Para poder contestar esapregunta, analicemos primero algunas
leyes de la naturaleza.
La primera ley de la termodinámica surgió de una serie de experimentos desde la primera
parte del siglo XIX. Desde 1840 ya era evidente que si bien la energía se puede convertir de
una forma a otra, no se crea ni se destruye, esta ley llamada de la conservación de la energía
se replantea de varias formas, como “no se puede obtener algo acambio de nada” o “nada es
gratis en este mundo”, no se puede crear energía de la nada y tampoco desaparece, aunque
podría irse a algún otro lugar.
Por otro lado esta ley nos podría llevar a la conclusión de que tampoco se puede acabar la
energía porque ésta se conserva. Eso es cierto, pero no quiere decir que no tengamos
problemas. Existe otra ley de la que no podemos escapar.
A pesar deinnumerable intentos, nadie ha logrado construir una máquina de “movimiento
perpetuo”. No es posible crear una máquina que produzca más energía de la que consume,
incluso si la máquina no está efectuando trabajo, pierde energía (como calor) a causa de la
fricción entre sus piezas, de hecho es imposible sacar tanta energía como la que se introduce.
Si la energía no se crea ni se destruye ¿porquesiempre necesitamos más?
La respuesta está en el hecho de la energía se puede transformar de una forma a otra, pero no
todas son iguales, la energía de “alta calidad” constantemente se
degrada a formas de “baja calidad”.
La energía mecánica tarde o temprano se convierte en térmica, los
objetos calientes se enfrían transfiriendo su calor a otros más fríos,
existe una tendencia hacia unadistribución más uniforme de la
energía.
Es verdad que podemos hacer que fluya energía de una región fría a una
caliente (eso hacen los refrigeradores), pero, no podemos hacerlo sin
producir cambios en otro lugar, se debe pagar un precio. En el caso de los
refrigeradores el precio es el consumo eléctrico, se requiere energía para
hacer que fluya energía de un espacio frío a uno caliente.
Aligual que la primera ley la segunda ley de termodinámica se puede expresar de varias
maneras: “cualquier cambio espontáneo de un estado es de un estado ordenado a uno menos
ordenado”, “Es fácil dispersar materiales, porque eso incrementa la entropía del universo”,
“Los procesos naturales (espontáneos) tienden hacia una mayor entropía: hacia el desorden”
La variable entropía (S) se define como unamedida del grado de dispersión de la energía, esto
es se refiere al grado de desorden o de aleatoriedad de un sistema. La entropía mide el
número de diferentes formas o que las partículas pueden adoptar, esto es esta relacionado
con la energía de las moléculas y su temperatura.
María F Cañas Cano

QG2
2013 – I
A medida que aumenta el grado de desorden de un sistema, mayor será suentropía, mientras
que a mayor orden menor será el valor de entropía.

Los científicos utilizan el término entropía (proveniente del griego, que significa evolución o
transformación) para indicar la aleatoriedad de un sistema. Es una magnitud que mide cuanta
energía de un sistema no puede utilizarse para realizar un trabajo. Cuanto más desordenado
está un sistema, mayor es su entropía, es decir...