Cual sea

República Bolivariana de Venezuela
Ministerio del Poder Popular para la Educación Universitaria
Instituto Universitario de Tecnología
“Antonio José de Sucre”
Extensión Barcelona – Edo. Anzoátegui
Departamento de Mecánica

Bachiller:
Pinto Jacinto
C.I. 19.674.952
Nocturno A

Barcelona, Julio de 2010
INDICE

Introducción.

Proceso reversible
Se denominan procesos reversibles aaquellos que hacen evolucionar a un sistema termodinámico desde un estado de equilibrio[1] inicial a otro nuevo estado de equilibrio final a través de infinitos estados de equilibrio.
Estos procesos son procesos ideales,[2] ya que el tiempo necesario para que se establezcan esos infinitos estados de equilibrio intermedio sería infinito.
La variación de las variables de estado del sistema,[3] entreuno de estos estados de equilibrio intermedio y el sucesivo es una variación infinitesimal, es decir, la diferencia que hay entre el valor de una de las variables en un estado y el siguiente es un infinitésimo

Ecuaciones
Esta idea de desorden termodinámico fue plasmada mediante una función ideada por Rudolf Clausius a partir de un proceso cíclico reversible. En todo proceso reversible laintegral curvilínea de sólo depende de los estados inicial y final, con independencia del camino seguido (δQ es la cantidad de calor absorbida en el proceso en cuestión y T es la temperatura absoluta). Por tanto ha de existir una f(x) del estado del sistema, S=f(P,V,T), denominada entropía, cuya variación en un proceso reversible entre los estados 1 y 2 es:

Téngase en cuenta que como el calor no esuna función de estado se usa δQ en lugar de dQ.
La entropía física, en su forma clásica, está definida por la ecuación

o más simplemente, cuando no se produce variación de temperatura (proceso isotérmico):
Proceso irreversible
Un proceso irreversible es aqu´el en que tras pasar del estado inicial al estado
final es imposible volver al estado inicial sin producir alg´un cambio en
elentorno. Se dice entonces que el retorno al estado inicial necesita compensaci
´on. Claramente un proceso reversible ser´a entonces aqu´el en que no se
necesite compensaci´on para volver al estado inicial. Es evidente que un proceso
cuasi-est´atico siempre ser´a reversible ya que en todo momento el sistema
se encuentra en estados de equilibrio
Para relacionar este hecho con el concepto de entrop´ıa,supongamos que
tenemos un sistema separado del exterior mediante paredes diat´ermicas que
est´a dividido en dos subsistemas separados tambi´en por una pared diat´ermica.
Estos subsistemas 1 y 2 son mantenidos a temperaturas diferentes T1 y T2
respectivamente (ver figura 1). Efectuamos el siguiente proceso en el sistema:
Hacemos fluir una cantidad de calor dQ1 dentro del sistema 1, ´este a suvez
hace fluir una cantidad de calor dQ12 en el sistema 2, y ´este ´ultimo devuelve
una cantidad de calor dQ2 al exterior. Escribiremos el cambio de entrop´ıa
total del sistema.
Para el subsistema 1 se tiene:
dS1 =
dQ1
T1 −
dQ12
T1
2
dQ1 d Q dQ2
T1 T2
12
Dos subsistemas fuera del equilibrio
Y para el subsistema 2:
dS2 =
dQ12
T2 −
dQ2
T2
Por lo tanto:
dStotal = dS1 + dS2 =dQ1
T1 −
dQ2
T2
+ dQ12
_
1
T2 −
1
T1
_
Para nuestro an´alisis, s´olo nos interesa el cambio de entrop´ıa ocurrido
debido al flujo irreversible de calor dentro del sistema y no la interacci´on del
sistema con el exterior, es decir, lo que nos interesa es el tercer t´ermino de
esta ecuaci´on:
dS = dQ12
_
1
T2 −
1
T1
_
= dQ12
_
T1 − T2
T1T2
_
El t´ermino de la derecha essiempre positivo, ya que si T1 > T2, dQ12 > 0
y si T1 < T2, dQ12 < 0, lo que hace que el producto sea siempre mayor que
cero. De esto podemos obtener que:
dS > 0
Esto nos indica que en un proceso irreversible aumenta la entrop´ıa del
sistema, es decir, existe una producci´on de entrop´ıa. Si agregamos el caso en
que T1 = T2 (equilibrio t´ermico), obtenemos esta relaci´on:
dS...