ensayo de entropia
Termodinámica Avanzada
Tarea:
“ENTROPÍA”
pág.
Introducción 3
6.1 Desigualdad de Clausius. 4
6.2 Principio deincremento de Entropía. 7
6.3 Relaciones Tds. 9
6.4 Cambio de Entropía de sustancias puras. 10
6.5 Cambio de Entropía de sólidos y líquidos.11
6.6 Cambio de Entropía en gases ideales. 12
6.7 Eficiencia adiabática de algunos dispositivos de flujo permanente. 14
INTRODUCCIÓN
Hay tres mecanismos que aumentan el cambio de entropía de un sistema: flujo de calor, flujo de masa e irreversibilidades.
Latransferencia de calor a un sistema aumenta su entropía y la transferencia de calor desde un sistema la disminuye, de hecho la pérdida de calor es la única manera en que puede disminuir la entropía de un sistema cerrado. La proporción entre la transferencia de calor Q en un punto y la temperatura absoluta T en ese punto se llama flujo de entropía o transferencia de entropía. La cantidad Q/T representala transferencia de entropía acompañada por la transferencia de calor.
La masa contiene entropía así como energía y el flujo de masa es un mecanismo para transportar tanto energía como la entropía hacia dentro o hacia fuera de un volumen de control. La transferencia de entropía vía el flujo de masa recibe el nombre de transporte de entropía.
Irreversibilidades como la fricción, la expansión ocompresión rapidas y la transferencia de calor por una diferencia de temperaturas finita provocan siempre que aumente la entropía. De modo que la entropía de un sistema cerrado no puede disminuir durante el proceso adiabático. La entropía generada durante un proceso se debe a irreversibilidades.
La segunda ley de la termodinámica conduce a la definición de una nueva propiedad llamada Entropía,que a diferencia de la energía, la entropía es una propiedad que no se conserva y por ello no presenta postulados.
(5.1)
Pero para llegar a esta definición es necesario establece la desigualdad de Clausius.
6.1*DESIGUALDAD DE CLAUSIUS
Considere un sistemacomo se muestra en la figura 1.1, conectado a un dispositivo de energía térmica a una temperatura absoluta TR mediante un dispositivo cíclico reversible. El dispositivo cíclico recibe el calor del depósito y suministra una cantidad de calor al sistema cuya temperatura absoluta en esa parte de la frontera es T en tanto produce la diferencial inexacta de . El sistema produce la cantidad de trabajocomo resultado de esa transferencia de energía.
Figura 1.1 Sistema combinado.
Se realiza el balance de energía del sistema combinado
(5.2a)
(5.2b)
es el trabajo total del sistema combinado, es el cambio enla energía total del sistema combinado.
Considerando que el dispositivo cíclico es reversible se tiene:
(5.3)
Y se despeja se obtiene la relación:
(5.4)
Si el...
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