Termodin Mica Tercer Parcial

Termodinámica

Definiciones

Gustavo Casabal Zavala
040042647

Profesor: Raúl de la Cruz Ibarra.
















Ciclo de Carnot

El ciclo de Carnot tiene la mayor eficiencia posible de un motor (aunque otros ciclos tienen la misma eficiencia), basado en el supuesto de la ausencia de procesos derrochadoras accesorios, tales como la fricción, y la asunción de no conducción de calor entre lasdiferentes partes del motor a diferentes temperaturas.
El ciclo de Carnot se compone de los cuatro procesos siguientes:

Un proceso de expansión de gas isotérmica reversible. En este proceso, el gas ideal en el sistema absorbe “q entrada” cantidad de calor desde una fuente de calor a una alta temperatura Th, se expande y funciona en el entorno.

Un proceso de expansión de gas adiabática reversible.En este proceso, el sistema está aislado térmicamente. El gas sigue creciendo y no trabajar en un entorno, lo que hace que el sistema se enfríe a una temperatura más baja, Tl.

Un proceso de compresión de gas isotérmica reversible. En este proceso, los alrededores funcionan a gas en TI, y causa una pérdida de calor, “q salida”.
Un proceso de compresión de gas adiabática reversible. En esteproceso, el sistema está aislado térmicamente. Medio Ambiente continúan haciendo el trabajo para el gas, lo que hace que la temperatura se eleve de nuevo a Th.














Entropía

El concepto de temperatura está comprendido en la ley cero de la termodinámica y el de energía interna en la primera ley. Tanto la temperatura como la energía interna son funciones de estado. Es decir se pueden utilizarpara describir el estado de un sistema. Otra función de estado, relacionada con la segunda ley de la termodinámica, es la función entropía. Para un proceso reversible cuasi estático entre dos estados de equilibrio, si dQ es el calor absorbido o liberado por el sistema durante algún intervalo pequeño de la trayectoria, el cambio de entropía, dS, entre dos estados de equilibrio está dado por el calortransferido, dQ, dividido entre la temperatura absoluta T del sistema, en ese intervalo. Es decir: T dQ dS = (15.8) Cap. 15. Segunda ley de la termodinámica La unidad de medida de la entropía en el SI es J/K. Cuando el sistema absorbe calor, dQ es positivo y la entropía aumenta. Cuando el sistema libera calor, dQ es negativo y la entropía disminuye.


En mecánica estadística, el comportamiento deuna sustancia se describe en términos del comportamiento estadístico de los átomos y moléculas de una sustancia. Uno de los principales resultados de este tratamiento es que: “los sistema aislados tienden al desorden y la entropía es una medida de ese desorden” Por ejemplo,

Si todas las moléculas de gas en el aire de una habitación se movieran juntas en filas, este sería un estado muy ordenado,pero el más improbable. Si se pudieran ver las moléculas, se observaría que se mueven azarosamente en todas las direcciones, encontrándose unas con otras, cambiando sus velocidades después de chocar, moviéndose unas más rápidas que otras. Este es un estado muy desordenado y el más probable.

Todos los estados físicos tienden al estado más probable y ese siempre es el que tiende a aumentar eldesorden. Debido a que la entropía es una medida del desorden, una forma alternativa de expresar esto, y otra forma de establecer la segunda ley de la termodinámica es: “la entropía del Universo crece en todos los proceso naturales”. Cap. 15. Segunda ley de la termodinámica 445 Para calcular el cambio de entropía en un proceso finito, se debe reconocer que en el caso general T no es constante. Si dQ esel calor transferido cuando el sistema se encuentra a una temperatura T, entonces el cambio de entropía en un proceso reversible cualquiera entre un estado inicial y un estado final es: ∫ ∫ ∆ = = f i f i T dQ S dS (15.9) El cambio de entropía de un sistema para ir de un estado inicial a otro final tiene el mismo valor para todas las trayectorias que conectan a los estados. Es decir:
“el cambio...