Segunda Ley Termodinámica

La Segunda Ley de la termodinámica
El primer principio o primera Ley de la Termodinámica es complementado por el
segundo principio de la Termodinámica. En efecto, la primera ley estable la
conservación de la energía en todos los procesos. No obstante, la intuición
indica que unas formas de energía son más valiosas que otras. La primera Ley
no predice la dirección o extensión de un procesodado, la segunda Ley si puede
resolver estos cuestionamientos como luego se observará.
A la segunda Ley de la Termodinámica se le conoce también como Principio de
la Entropía y establece que todo proceso es “degenerativo”, esto es, que si el
resultado del proceso es una degradación de la energía, en cuanto a su
capacidad de hacer trabajo, el proceso ocurrirá.
Lo anteriormente expresado puedecomplementarse si decimos que no puede
utilizarse para producir trabajo. Su valor alcanzará un máximo cuando el
sistema se acerque al equilibrio. En otras palabras, el universo tiende a distribuir
la energía uniformemente, es decir, a maximizar la entropía. En consecuencia,
describe la irreversibilidad de los procesos energéticos.

Fuente: Termodinámica-Cengel & Boles 6ta.Edic

Todo loexpresado anteriormente significa reconocer el rendimiento
termodinámico, o sea que, frente a una cantidad constante de energía existe una
pérdida inevitable de la calidad de la misma. En otras palabras, si el primer
principio de la termodinámica nos decía: nada se pierde todo se transforma; el
segundo principio significa que una parte de esa energía ya no se puede utilizar
en el proceso ofuturos procesos.
Por lo tanto, el segundo principio de la Termodinámica nos dice que el
rendimiento de la transformación de una forma de energía en otra es siempre
inferior a uno, lo cual se dijo con anterioridad, recordando

Ei

Eo

Eap
Dónde:
Ei = Energía Neta o Energía de entrada
Eo = Energía útil o de salida
Eap = Energía almacenada o pérdida (calor)

Lo que implica la no existenciade máquinas perfectas, con un rendimiento del
100%.
El concepto de energía pérdida no quiere decir, de ninguna manera, que esta
energía desaparece, lo que acontece es que esa parte de la energía se degrada
de forma tal que no se puede utilizar.
Por lo tanto, siempre hay pérdidas de transformación cuando se pasa de una
forma de energía a otra. Por ejemplo, la energía eléctrica se puedetransformar
en calor. Si tenemos 10 Wh se tendría la capacidad de producir 8,600 calorías
aproximadamente, pero ese número de calorías no pueden producir 10 Wh.
El segundo principio reconoce el rendimiento termodinámico; frente a una
cantidad constante de energía existe una pérdida inevitable de la calidad de la
misma. Determina a la vez, que no es la energía la que se modifica, pero sí undistintivo o cualidad que ella posee y se manifiesta en forma diferente en su
naturaleza, esto es, su capacidad para producir trabajo. Los dos principios son
complementarios: la cantidad es constante, la calidad se degrada.
La disminución irreversible de la energía disponible para producir trabajo se
representa por esa cualidad llamada entropía.
Para enfatizar el concepto, se puede indicar que laSegunda Ley de la
Termodinámica puede enunciarse en diferentes formas, y todas son

equivalentes en sus consecuencias. Aquí solo se presentarán dos de las más
conocidas:
Postulado de Clausius: No es posible que el calor pase, por sí solo, desde un
régimen de menor temperatura hasta otra de mayor temperatura.
De lo anterior se infiere lo siguiente:
1. El calor fluye siempre de mayor a menortemperatura.
2. No puede existir ningún dispositivo o máquina cuyo único efecto sea la
transferencia de calor, desde una región fría a otra caliente.
3. La energía se degrada paulatinamente al realizarse un proceso de
transferencia de calor, puesto que su capacidad de hacer trabajo disminuye.
4. Establece la dirección del proceso, es decir, de mayor a menor temperatura.

Nótese que una...