Estudiante

Segunda y Tercera Ley de la Termodinámica
DEL ORDEN AL DESORDEN

CONTENIDO
1.- Espontaneidad. Necesidad de una segunda ley. 2.- Segundo Principio de la Termodinámica. Entropía. 3.- Cálculos de entropía. 4.- Entropías absolutas. Tercer principio de la

Termodinámica
5.- Interpretación molecular de la entropía

Introducción
Si un huevo cae y se rompe en el piso, es prácticamenteimposible recolectar todas las moléculas del huevo y formar uno nuevo. La tendencia normal de todo proceso es cambiar de un estado improbable a uno más probable

Segunda ley de la termodinámica
La experiencia común nos dice que una taza de café caliente dejada en un cuarto frío de enfría después de un cierto tiempo.

Este proceso satisface la Primera Ley de la Termodinámica porque la cantidad deenergía perdida por el café es igual a la cantidad de energía ganada por el aire circundante. ¿Es posible el proceso contrario?, es decir, el café caliente se pone más caliente en un cuarto más frío como resultado de transferencia de calor del aire del cuarto. Se sabe que dicho proceso nunca ocurrirá, sin embargo, no violaría la Primera Ley a condición que la cantidad de energía perdida por el airefuera ganada por el café.

Segunda ley de la termodinámica
El proceso anterior toma su curso en una cierta dirección y no en el sentido contrario. La Primera Ley no restringe la dirección de un proceso, pero satisfacerla no asegura que dicho proceso ocurrirá realmente. Esto se puede remediar al introducir una segunda ley, la Segunda Ley de la Termodinámica.

El proceso inverso discutidoanteriormente viola la Segunda Ley de la Termodinámica, lo que se detecta fácilmente a través de una propiedad llamada Entropía.

La Segunda Ley de la Termodinámica impone ciertas restricciones al flujo de calor de un sistema a otro y a la conversión de calor en trabajo. Al mismo tiempo suministra un medio para predecir si un proceso termodinámico es posible o no. Por ejemplo, si una reacciónquímica determinada puede ocurrir bajo ciertas condiciones específicas.

Proposiciones sobre la Segunda ley de la termodinámica
Proposición de Clausius: El calor puede pasar por sí mismo bajo cualquier circunstancia de una temperatura alta otra inferior, pero no en sentido contrario.

Todos los sistema tienden a acercarse a un estado de equilibrio.

Proposición de Carnot: Es posible construir unamáquina que operando cíclicamente no produzca otro efecto que la absorción de calor de un depós¡to y su conversión en una cantidad equivalente de trabajo. Proposición de Kelvin: En todo sistema cuya energía permanece constante, la entropía puede aumentar o permanecer constante, pero nunca disminuir.

El concepto de Entropía
Es una magnitud que nos entrega el grado de desorden o caos de unsistema. Si algo se ordena es porque recibe energía externa al sistema.

La entropía se aplicó inicialmente a sistemas termodinámicos para tener una idea de la cantidad de calor disipado por un cuerpo. En un cuerpo que libera energía calórica, las moléculas que lo componen se mueven a mayor velocidad chocando unas con otras, y en cada choque de moléculas se libera alguna cantidad de energía enforma de calor. La entropía, al igual que la energía térmica, está contenida en el objeto. Si aumenta el calor de un objeto, aumenta su entropía; si el calor disminuye, su entropía es menor. Si un objeto realiza trabajo sin cambio en la temperatura, la entropía no cambia si se desprecia el roce.

Segunda ley de la termodinámica
Los procesos espontáneos tienden a aumentar la entropía hasta un valormáximo. La segunda ley provee criterios para determinar si un proceso se producirá o no pero no nos dice nada acerca de la velocidad del proceso. La termodinámica permite predecir si un proceso ocurrirá espontáneamente. La cinética química permite predecir a qué velocidad se produce dicho proceso.

ENTROPÍA Y TERMODINÁMICA
• La palabra entropía proviene del griego y significa evolución. •...