Segunda Ley De La Termodinamica
Páginas: 7 (1528 palabras)
Publicado: 12 de abril de 2012
SEGUNDA LEY DE LA TERMODINÁMICA
Reflexiona sobre lo siguiente: imagina que colocas un pedazo de metal caliente en un recipiente aislado que contiene agua fría. ¿Qué crees que suceda? cotidianamente indicaras que después de un tiempo razonable el agua del recipiente se calienta o el metal se enfría. Pero visto desde el punto físico, en esta circunstancia, la energía siempre fluye en forma decalor desde el objeto mas caliente, el pedazo de metal, hacia el agua que esta mas fría hasta que ambos, metal y agua, estén a misma temperatura. Ahora bien, como el sistema esta aislado y de acuerdo ala primera ley de la termodinámica la energía total permanece constante.
¿Es posible que el calor del agua fría se transfiera al metal caliente?
Efectivamente esto no puede suceder de formaespontánea o natural, y si sucediera no se violaría la primera ley de la termodinámica. Por tanto debe existir un principio físico.
Este principio es la segunda ley de la termodinámica, para la cual existen muy diferentes enunciados.
el primero nos dice que el calor pasa de forma natural de una región de alta temperatura a una a baja temperatura. Por si mismo naturalmente el calor no puede pasar deun cuerpo frío a uno caliente. Como por ejemplo en invierno el calor de una casa pasa al frío del exterior y en verano el calor del exterior pasa al interior de la casa.
Ahora que piensas sobre convertir la energía térmica en trabajo con una eficiencia del 100%, si la primera ley de la termodinámica también nos dice que toda energía mecánica producida se transforma en calor q=w, transformandola energía. ¿Podrías pasar el calor producido por el rozamiento de tus manos que se encuentra en el aire, renuevo a tus manos?
hay un enunciado dicho por kelvin-planks acerca de la segunda ley de la termodinámica que dice que es imposible construir una maquina que convierta totalmente una cantidad de calor en trabajo.
para entender lo antes dicho, piensa en poner una pelota en un precipicio ysoltarla, lo que pasar será que la pelota caiga rodando al precipicio, ahora si la colocas en la parte mas baja es imposible que suba naturalmente, al menos de que se le ayude u otro factor intervenga.
Rudolf Clausius también propuso un enunciado alterno a esta segunda ley que dice que es imposible construir una maquina que haga que el calor fluya continuamente de una Temp. Baja a una calientesin producir otro efecto, como calor de desecho en el proceso.
Un dispositivo que nos ayudara a entender esta segunda ley es la maquina térmica, la cual es un dispositivo capaz de convertir el calor en trabajo mecánico y básicamente es un elemento que toma calor de un deposito de temperatura alta, convierte parte de es calor en trabajo mecánico y transfiere el resto a un deposito que contieneuna Temp. Menor.
ahora el segundo enunciado de la segunda ley de la termodinámica dice que imposible construir una maquina térmica que convierta todo el calor que se le suministra en trabajo mecánico, ya que la demás energía se pierde en tal proceso debido a las circunstancias que rodean a la maquina.
Esquema general de una maquina térmica:
[pic]
Un dato importante y que hayque tomar en cuenta es que en 1824 Sadi Carnot hizo un descubrimiento muy importante, demostró que la máxima cantidad de la energía consumida que se puede convertir en trabajo útil, aun en condiciones ideales depende de la diferencia de temperatura entere los depósitos caliente y frío.
La eficiencia de un proceso se define como el cociente de la energía útil que sale y la energía que entra. Laenergía útil es el tr5abajo realizado y la energía que entra es el calor, por tanto;
E=W/Q
Y PARA UNA MAQUINA IDEAL SE TIENE QUE NO HAY FRICCION POR LO QUE:
E=W/Q= Qe/Qe- Qs/Qe
E=1- Qs/Qe
Las maquinas reales disipan energía debido ala fricción y también pierden energía por convicción, conducción y radicación. Por lo que la ecuación anterior no es muy practica y Carnot estableció...
Reflexiona sobre lo siguiente: imagina que colocas un pedazo de metal caliente en un recipiente aislado que contiene agua fría. ¿Qué crees que suceda? cotidianamente indicaras que después de un tiempo razonable el agua del recipiente se calienta o el metal se enfría. Pero visto desde el punto físico, en esta circunstancia, la energía siempre fluye en forma decalor desde el objeto mas caliente, el pedazo de metal, hacia el agua que esta mas fría hasta que ambos, metal y agua, estén a misma temperatura. Ahora bien, como el sistema esta aislado y de acuerdo ala primera ley de la termodinámica la energía total permanece constante.
¿Es posible que el calor del agua fría se transfiera al metal caliente?
Efectivamente esto no puede suceder de formaespontánea o natural, y si sucediera no se violaría la primera ley de la termodinámica. Por tanto debe existir un principio físico.
Este principio es la segunda ley de la termodinámica, para la cual existen muy diferentes enunciados.
el primero nos dice que el calor pasa de forma natural de una región de alta temperatura a una a baja temperatura. Por si mismo naturalmente el calor no puede pasar deun cuerpo frío a uno caliente. Como por ejemplo en invierno el calor de una casa pasa al frío del exterior y en verano el calor del exterior pasa al interior de la casa.
Ahora que piensas sobre convertir la energía térmica en trabajo con una eficiencia del 100%, si la primera ley de la termodinámica también nos dice que toda energía mecánica producida se transforma en calor q=w, transformandola energía. ¿Podrías pasar el calor producido por el rozamiento de tus manos que se encuentra en el aire, renuevo a tus manos?
hay un enunciado dicho por kelvin-planks acerca de la segunda ley de la termodinámica que dice que es imposible construir una maquina que convierta totalmente una cantidad de calor en trabajo.
para entender lo antes dicho, piensa en poner una pelota en un precipicio ysoltarla, lo que pasar será que la pelota caiga rodando al precipicio, ahora si la colocas en la parte mas baja es imposible que suba naturalmente, al menos de que se le ayude u otro factor intervenga.
Rudolf Clausius también propuso un enunciado alterno a esta segunda ley que dice que es imposible construir una maquina que haga que el calor fluya continuamente de una Temp. Baja a una calientesin producir otro efecto, como calor de desecho en el proceso.
Un dispositivo que nos ayudara a entender esta segunda ley es la maquina térmica, la cual es un dispositivo capaz de convertir el calor en trabajo mecánico y básicamente es un elemento que toma calor de un deposito de temperatura alta, convierte parte de es calor en trabajo mecánico y transfiere el resto a un deposito que contieneuna Temp. Menor.
ahora el segundo enunciado de la segunda ley de la termodinámica dice que imposible construir una maquina térmica que convierta todo el calor que se le suministra en trabajo mecánico, ya que la demás energía se pierde en tal proceso debido a las circunstancias que rodean a la maquina.
Esquema general de una maquina térmica:
[pic]
Un dato importante y que hayque tomar en cuenta es que en 1824 Sadi Carnot hizo un descubrimiento muy importante, demostró que la máxima cantidad de la energía consumida que se puede convertir en trabajo útil, aun en condiciones ideales depende de la diferencia de temperatura entere los depósitos caliente y frío.
La eficiencia de un proceso se define como el cociente de la energía útil que sale y la energía que entra. Laenergía útil es el tr5abajo realizado y la energía que entra es el calor, por tanto;
E=W/Q
Y PARA UNA MAQUINA IDEAL SE TIENE QUE NO HAY FRICCION POR LO QUE:
E=W/Q= Qe/Qe- Qs/Qe
E=1- Qs/Qe
Las maquinas reales disipan energía debido ala fricción y también pierden energía por convicción, conducción y radicación. Por lo que la ecuación anterior no es muy practica y Carnot estableció...
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