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Tecnológico comfenalco
Termodinámica 2
Profesor Gonzalo rojas
Integrante: Sixto muñoz
QUE SON LAS IRREVERSIBILIDADES
Consideremos un sistema en contacto con un reservorio de calor durante un proceso reversible. Si hay calor absorbido  por el resevorio a temperatura , el cambio en el reservorio está dado por . En general, el proceso reversible está acompañado por intercambio de calor queocurre a diferentes temperaturas. Para analizar esto, podemos visualizar un esquema de reservorios de calor a diferentes temperatura, así que durante un porción infinitesimal del ciclo no existirá ninguna transferencia sobre una diferencia finita de temperatura.
Durante cualquier porción diferencias, el calor  será transferido entre el sistema y uno de los reservorios el cual está a unatemperatura. Si  es absorbido por el sistema, el cambio de la entropía del sistema es

mientras que el cambio de entropía del reservorio está dada por

El cambio total de entropía del sistema y los alrededores

Esto es cierto si existe una cantidad de calor expelida por el sistema.
La conclusión es que para un proceso reversible, no ocurren cambios en la entropía total producida o generada, estoes, la entropía del sistema más la entropía de los alrededores es

Ahora hagamos el mismo análisis pero para un proceso irreversible que considera al sistema en los mismos estados propuestos para el proceso reversible. Esto se muestra esquemáticamente en la figura (61), con  denotando la trayectoria reversible y con para la trayectoria irreversible entre los estados  y . En el proceso reversible,el sistema recibe calor  y realiza trabajo .

Figure 61: Cambio reversible (R) y cambio irreversible (I) entre los estados A y B
El cambio en la energía interna para el proceso irreversible está dada por

que es siempre valida con base en la Primera Ley.
Para el proceso reversible es


Tratándose de un ciclo termodinámico, el cambio de la energía interna entre los dos procesos es elmismo. Igualando las ecuaciones anteriores escribimos

donde el subíndice  se refiere al proceso real que es irreversible. El cambio de entropía asociado con el cambio de estado es


Es claro que si el proceso es irreversible, obtenemos menos trabajo que para un proceso reversible, tal que , así que para un proceso irreversible

Note que no existe el signo de igualdad entre el cambio deentropía  y la cantidad  para un proceso irreversible. La igualdad sólo se aplica para procesos reversibles.
El cambio en la entropía para cualquier proceso que incluye la transformación entre el estado inicial  y el estado inicial  es por tanto

donde  es el intercambio de calor real del proceso. La igualdad sólo aplica para un proceso reversible
La diferencia entre  representa el trabajo que sepudo haber obtenido,pero que no fue así. Éste refiere comúnmente como trabajo perdido y se denota mediante

De esta manera podemos escribir

Esta ecuación muestra que la entropía de un sistema se puede alterar de dos maneras: (i) a través del intercambio de calor y (ii) a través de las irreversibilidades
Para aplicar la Segunda Ley de la Termodinámica consideramos el cambio total deentropía (sistema más alrededores). Si los alrededores son un reservorio a temperatura  con el que el sistema intercambia calor,

El cambio total de entropía es por tanto

así
donde la cantidad  / es la entropía generada por la irreversibilidad.
Más aún, podemos indicar para el sistema
   

El trabajo perdido también se llama disipación y se denota por . Utilizando esta notación, elcambio de entropía infinitesimal del sistama es entonces


o bien

Podemos escribir la razón de entropía por unidad de tiempo
)

La entropía del sistema  se afecta por dos factores, el flujo de calor  y la adición de entropía que entra al sistema debido a la irreversibilidad. Esta adición de entropía es cero cuando el proceso es reversible y siempre es positivo cuando el proceso es...