Termodinamica 2

4 Segunda Ley de la termodinamica
Paginas: http://www2.udec.cl/~jinzunza/fisica/cap15.pdf

4.1 Conceptos de reversibilidad e irreversibilidad
Paginas: http://www.mat.puc.cl/~rrebolle/cono/node4.html
http://delta.cs.cinvestav.mx/~mcintosh/comun/tesismaestria/seck/node22.html
http://www.um.es/docencia/barzana/DIVULGACION/QUIMICA/termirre.html

4.2 Entropia y su expresion matematicaPaginas:
4.3 Balance general de entropía en sistemas termodinamicos
4.4 Ciclos termodinamicos

4._SEGUNDA LEY DE LA TERMODINAMICA
La primera ley de la termodinámica es la ley de conservación de la energía
generalizada para incluir el calor como una forma de transferencia de energía.
Esta ley sólo afirma que un aumento en algunas de las formas de energía debe
estar acompañado por unadisminución en alguna otra forma de la misma. La
primera ley no produce ninguna restricción sobre los tipos de conversiones de
energía que pueden ocurrir. Además no hace distinción entre el trabajo y el
calor. De acuerdo con la primera ley, la energía interna de un sistema se puede
incrementar ya sea agregando calor o realizando un trabajo sobre el sistema.
Pero existe una diferencia muyimportante entre el trabajo y el calor que no se
evidencia de la primera ley. Por ejemplo, es posible convertir completamente
el trabajo en calor, pero en la practica, es imposible convertir completamente
el calor en trabajo sin modificar los alrededores.
La segunda ley de la termodinámica establece cuales procesos de la naturaleza
pueden ocurrir o no. De todos los procesos permitidos por laprimera ley, solo
ciertos tipos de conversión de energía pueden ocurrir. Los siguientes son algunos procesos compatibles con la primera ley de la termodinámica, pero que se
cumplen en un orden gobernado por la segunda ley. 1) Cuando dos objetos
que están a diferente temperatura se ponen en contacto térmico entre sí, el calor fluye del objeto más cálido al más frío, pero nunca del más frío almás cá-
lido. 2) La sal se disuelve espontáneamente en el agua, pero la extracción de la
sal del agua requiere alguna influencia externa. 3) Cuando se deja caer una
pelota de goma al piso, rebota hasta detenerse, pero el proceso inverso nunca
ocurre. Todos estos son ejemplos de procesos irreversibles, es decir procesos
que ocurren naturalmente en una sola dirección. Ninguno de estosprocesos
ocurre en el orden temporal opuesto. Si lo hicieran, violarían la segunda ley de
la termodinámica. La naturaleza unidireccional de los procesos termodinámicos establece una dirección del tiempo.
La segunda ley de la termodinámica, que se puede enunciar de diferentes formas equivalentes, tiene muchas aplicaciones prácticas. Desde el punto de vista
de la ingeniería, tal vez la másimportante es en relación con la eficiencia limitada de las máquinas térmicas. Expresada en forma simple, la segunda ley
afirma que no es posible construir una máquina capaz de convertir por completo, de manera continua, la energía térmica en otras formas de energía.

4.1 CONCEPTOS DE REVERSIBILIDAD E IRREVERSIBILIDAD
En Física se acostumbra hablar de estado de un sistema" y tal frase parece nogenerar problemas de interpretación a ningún científico.
Si no genera problemas de interpretación es quizás porque implícitamente asumimos una explicación histórica del mismo, vale decir, un estadio del devenir de un determinado fenómeno natural", sin pretender entregar una definición lógico-formal de él. Si ``estado de un sistema", en abstracto, no se define, sí estamos más proclives a hacerlocon el cambio de estado", al interior de cada ciencia particular. Más aún, en distintas teorías calificamos algunos cambios de estado de irreversibles" si una vez producidos resulta imposible retrotraer el fenómeno al estado anterior. Esto presupone, en particular, una dirección del tiempo en la evolución. Pero además exige precisar en cada caso nuevas representaciones (teóricas) de los...