entropia ejercicios

Introducción:

En este trabajo de investigación en el cual podrán saber un poco más de lo que trata la segunda ley de la termodinámica y la entropía que serán fundamentales para comprender los procesos espontáneos y en general como funciona el mundo de la materia y la energía.
En general la segunda ley de la termodinámica establece que la energía contenida en un sistema tiende a fluir demanera espontánea, a menos que exista una barrera física o energética que se lo impida.
Podrán analizar la entropía en general y la resolución de ejercicios matemáticos con respecto a la entropía.








Entropía:
El primer principio de la termodinámica se refiere a que solo pueden ocurrir procesos en los que la energía total de universo se conserva, pero aun conservándose la energíatotal de los sistema más la de los alrededores.
En nuestra vida se deduce que el tiempo va en una sola dirección y que todo sistema evoluciona en un sentido hasta alcanzar el equilibrio.
La función de estado cuya variación en un proceso determina en qué sentido este tiene lugar, esta es la entropía “S”. Así un sistema aislado alcanza su equilibrio cuando su entropía es máxima.
Los estadosdesordenados son más probables que los desordenados, un sistema aislado que no esté en equilibrio, evoluciona espontáneamente hacia estados máximos de desorden.
Importante: “CUALQUIER PROCESO QUE OCURRE ESPONTANEAMENTE PRODUCE UN AUMENTO DE ENTROPIA DEL UNIVERSO”.




- La entropía es una función de estado, su variación en un proceso termodinámico depende del estado inicial y del estado final delsistema, no de la trayectoria seguida en el tiempo. La entropía es una propiedad extensiva. Su unidad de medida son J/K.
- En cualquier proceso de S se determina midiendo el calor que se transferiría en un proceso isotérmico reversible que conectara el estado final con el estado inicial.
- Si el sistema termodinámico esta en equilibrio con sus alrededores, no hay cambio en el sistema ni losalrededores: SSISTEMA= -Salrededores.
= 0 .
La variación de entropía, esta cuenta el estado inicial que está dado por los reactantes y el estado final por los productos, podemos calcular el cambio de entropía de una reacción química restando la sumatoria de las entropías molares estándares do los reactantes a los productos:
S REACCION = ∑ m S°(productos) –∑ nS°(reactantes)
En esta ecuación m y n son los números de moles de los productos y reactantes.
Ejemplo:

Para la reacción de formación de NH4CL(g) a partir de NH3(g) y HCL(g), determina el valor de cambio de entropía:
NH3 + HCl NH4Cl
S REACCION = ∑ m S°(productos) –∑ n S°(reactantes)

Srxn=(94,6 j k-1mol-1)-(192,5 j k-1 mol-1+186,7jk-1 mol-1).
Srxn=94,6 – 379,2
Srxn= -284,6 JK-1
El valor del cambio de entropía para la reacción
S, EN LA FORMACION DE UN MOL DE NH4Cl es -284,6.






















Al analizar los cambios de distintos procesos de entalpia tenemos:
- Evaporación del agua a t° ambiente:
La evaporación de agua va acompañada de un aumento de volumen. La energía cinética de las moléculas de vaporde agua es mayor que la de la moléculas del líquido; la energía está más dispersa. La entropía aumenta (positiva).
- Reacción de formación de dióxido de carbono a partir del monóxido de carbono:
Como en esta reacción se forman menos mol que los iniciales, la entropía disminuye y el signo es negativo (S≤0).

La espontaneidad está ligada a la entropía, el proceso espontaneo es la evolución enel tiempo de un sistema en el cual se libera energía usualmente en forma de calor hasta alcanzar el estado energético más estable. La liberación de energía desde el sistema corresponde a un cambio negativo, pero un cambio positivo para alrededores.
Para un proceso determinado a temperatura y presión constante, el cambio en la energía libre de Gibbs. .
El signo G depende de los signos de los...