segunda ley termodinamica

Universidad Nacional Experimental Politécnica
“Antonio José De Sucre”
Vicerrectorado Puerto Ordaz
Cátedra: Termodinámica










Profesor: Elaborado por:
Luis Bustamante Paola Lara CI. 20804625


Ciudad Guayana, PuertoOrdaz, 15 de Mayo del 2014
Índice
Introducción…………………………………………………………...………………....3
1.1 maquinas térmicas………………………………………………………………….4
1.1.1 características de las maquinas térmicas………………..........5
1.1.2 Eficiencia térmica……………………………………………………6
1.2 enunciados de la segunda ley de la termodinámica………………………….9
1.2.1 enunciado de kelvin-Planck………………………………………9
1.2.1.1 Refrigeradores y bombas decalor………………10
1.2.1.2 Coeficiente de desempeño…………………………12
1.2.1.3 Bomba de calor……………………….………………13
1.2.2 enunciado de Clausius……………………………………………18
1.2.3 Equivalencia de los enunciados…………………………………19
1.3 Maquinas de movimiento perpetuo…………………………………………….19
1.4 Procesos reversibles e irreversibles…………………………………………21
1.4.1 Irreversibilidades………………………………………………………22
1.4.2 Procesos interna yexternamente reversibles……………………22
1.5 Ciclo de Carnot……………………………………………………………………22
Ejercicios propuestos……………………………………………………………….29





Introducción
Antes de hablar de lleno de la segunda ley de la termodinámica, debemos mencionar que los estudios de la Primera Ley de la termodinámica o principio de la conservación de energía en sistemas abiertos y cerrados, requiere que la energía seconserve durante un proceso, y no se sabe de ningún proceso que viole la primera ley de la termodinámica, de tal modo, que para que ocurra un proceso este debe satisfacer la primera ley. Sin embargo en algunos casos satisfacer la primera ley no implica que un proceso tenga lugar. Por ende se concluye que los procesos van en cierta dirección y no en dirección contraria.
La primera ley de latermodinámica no restringe la dirección de un proceso, de hecho para satisfacerla no se asegura que en realidad ocurra el proceso, es por ello que, la falta de adecuación de la primera ley de la termodinámica para identificar que un proceso tenga lugar, se remedia con la introducción de otro principio general, La Segunda Ley de la Termodinámica, la cual afirma que los procesos ocurren en una dirección y quela energía tiene calidad como cantidad, de manera que un proceso no puede tener lugar a menos que satisfaga la primera ley así como también la segunda ley de la termodinámica.
Cabe destacar, que la segunda ley de la termodinámica no se limita a lo mencionado anteriormente sobre ella, también provee los medios necesarios para determinar y conservar la calidad de la energía, así como el gradode degradación que sufre la energía durante un proceso, a demás, puede ser utilizada para determinar los limites teóricos en el desempeño de sistemas de ingeniería de uso ordinario y también puede predecir el grado de terminación de las reacciones químicas.
Fundamento teórico
1.1 Maquinas Térmicas:
El trabajo se puede convertir fácilmente en otras formas de energía, pero convertir energía entrabajo no resulta fácil, por ende se concluye que el trabajo se puede convertir en calor de manera directa y por completo, pero convertir el calor en trabajo requiere utilizar algunos dispositivos especiales llamados maquinas térmicas, dichas maquinas funcionan como se muestra en el siguiente diagrama.


Figura 1.1 maquina térmica (parte del calor que recibe la maquina es convertido en trabajo,mientras la el resto es transferido al ambiente o es rechazado a un sumidero)


1.1.1 Las maquinas térmicas se caracteriza por:
Recibir calor de una fuente a temperatura alta.
Convierten parte del calor recibido en trabajo.
Rechazan el calor de desecho hacia un sumidero de calor de baja temperatura.
Operan en un ciclo.
El dispositivo productor de trabajo que mejor se ajusta a la...