Segunda ley de la termodinamica

4. La Segunda ley de la Termodinámica. (Entropía)
4.1. Máquinas Térmicas y Refrigeradores.
Las máquinas térmicas son máquinas de fluido compresible:
* En los motores térmicos, la energía del fluido que atraviesa la máquina disminuye, obteniéndose energía mecánica.
* En el caso de generadores térmicos, el proceso es el inverso, de modo que el fluido incrementa su energía al atravesarla máquina.
Tal distinción es puramente formal: Los motores térmicos, son máquinas que emplean la energía resultante de un proceso, generalmente de combustión, para incrementar la energía de un fluido que posteriormente se aprovecha para la obtención de energía mecánica. Los ciclos termodinámicos empleados, exigen la utilización de una máquina o grupo generador que puede ser hidráulico (en losciclos de turbina de vapor) o térmico (en los ciclos de turbina de gas), de modo que sin éste el grupo motor no puede funcionar, de ahí que en la práctica se denomine Motor Térmico al conjunto de elementos atravesados por el fluido, y no exclusivamente al elemento en el que se obtiene la energía mecánica.
Teniendo en cuenta lo anterior, podemos clasificar las máquinas térmicas tal como se recoge enel cuadro siguiente.
Máquinas térmicas |
Motoras | Volumétricas | Alternativas (Máquina de vapor) |
| | Rotativas (Motor rotativo de aire caliente) |
| Turbo máquinas | Turbinas |
Generadoras | Volumétricas | Alternativas (Compresor de émbolo) |
| | Rotativas (Compresor rotativo) |
| Turbo máquinas | Turbocompresores |
Un refrigerador es una maquina térmica que permite latransferencia de calor a voluntad con un costo de energía de por medio.
Los refrigeradores que vemos en forma cotidiana están formados por una maquina (refrigerador) que transfiere calor desde el interior de un recipiente de paredes adiabáticas al entorno.
Los métodos utilizados para lograr esta transferencia de calor son muy variados y en este trabajo nos referiremos específicamente al método deabsorción por una solución de amoníaco - agua
 Análisis básico del comportamiento del Amoníaco en un refrigerador de absorción
Consideremos la maquina muy sencilla de absorción representada en la figura, consiste en dos recipientes A y B conectados por dos tubos C y D tal como se representa. Uno de los tubos C tiene una serie de aletas sobre las cuales puede ser insuflado aire (para producirenfriamiento). El recipiente A esta parcialmente lleno de agua pura destilada, que es enfriada y puede absorber el amoníaco de una fuente exterior. Después de esta carga, el sistema es cerrado herméticamente respecto al exterior.
4.2. Enunciados de la Segunda Ley.
La segunda ley de la termodinámica o segundo principio de la termodinámica expresa que: la cantidad de entropía del Universo tiende aincrementarse con el tiempo.
Es una de las leyes más importantes de la física; aún pudiéndose formular de muchas maneras todas llevan a la explicación del concepto de irreversibilidad.
En un sentido general, el segundo principio de la termodinámica es la ley de la física que afirma que las diferencias entre un sistema y sus alrededores tienden a igualarse. En un sentido clásico, esto se interpretacomo la ley de la física de la que se deriva que las diferencias de presión, densidad y, particularmente, las diferencias de temperatura tienden a igualarse. Esto significa que un sistema aislado llegará a alcanzar una temperatura uniforme. Una máquina térmica es aquella que provee de trabajo eficaz gracias a la diferencia de temperaturas entre dos cuerpos. Dado que cualquier máquinatermodinámica requiere una diferencia de temperatura, se deriva pues que ningún trabajo útil puede extraerse de un sistema aislado en equilibrio térmico, esto es, se requerirá de la alimentación de energía del exterior.
El segundo principio se usa a menudo como la razón por la cual no se puede crear una máquina de movimiento perpetuo. En efecto, el segundo principio lleva implícito el establecer la...