Termodinamica

SEGUNDA LEY DE LA TERMODINAMICA
DEP. CIENCIAS BASICAS

Nicolás David Garzón Torres, Jorge Leonardo Gómez, Bryan David Alarcón
garzon.93@hotmail.com, ingleo06@hotmail.com , david1d2@hotmail.com

RESUMEN

El segundo principio de la termodinámica o segunda ley de la termodinámica, expresa que: La cantidad de entropía del universo tiende a incrementarse en el tiempo. Es una de las leyes másimportantes de la física; aun pudiéndose formular de muchas maneras todas llevan a la explicación del concepto de irreversibilidad y al de entropía. Este último concepto, cuando es tratado por otras ramas de la física, sobre todo por la mecánica estadística y la teoría de la información, queda ligado al grado de desorden de la materia y la energía de un sistema. La termodinámica, por su parte, noofrece una explicación física de la entropía, que queda asociada a la cantidad de energía no utilizable de un sistema. Sin embargo, esta interpretación meramente fenomenológica de la entropía es totalmente consistente con sus interpretaciones estadísticas


PALABRAS CLAVE: Entropía, irreversibilidad, tiempo, principio, materia.

INTRODUCCIÓN

La segunda ley de la termodinámica, que sepuede enunciar de diferentes formas equivalentes, tiene muchas aplicaciones prácticas. Desde el punto de vista de la ingeniería, tal vez la más importante 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 formasde energía.
El segundo principio impone una condición adicional a los procesos termodinámicos. No basta con que se conserve la energía y cumplan así el primer principio. Una máquina que realizara trabajo violando el segundo principio se denomina “móvil perpetuo de segunda especie”, ya que podría obtener energía continuamente de un entorno frío para realizar trabajo en un entorno caliente sincoste alguno. A veces, el segundo principio se formula como una afirmación que descarta la existencia de un móvil perpetuo de segunda especie.

MARCO TEÓRICO

La definición formal del segundo principio de la termodinámica establece que: En un estado de equilibrio, los valores que toman los parámetros característicos de un sistema termodinámico cerrado son tales que maximizan el valor de unacierta magnitud que está en función de dichos parámetros, llamada entropía.
La entropía de un sistema es una magnitud física abstracta que la mecánica estadística identifica con el grado de desorden molecular interno de un sistema físico. La termodinámica clásica, en cambio, la define como la relación entre el calor transmitido y la temperatura a la que se transmite. La termodinámica axiomática, encambio, define a la entropía como una cierta función a priori, de forma desconocida, que depende de los llamados "parámetros característicos" del sistema, y que sólo puede definirse para los estados de equilibrio del sistema.
Dichos parámetros característicos se establecen a partir de un postulado derivado del primer principio de la termodinámica, llamado a veces el principio de estado. Según éste,el estado de equilibrio de un sistema queda totalmente definido por medio de la energía interna del sistema, su volumen y su composición molar. Cualquier otro parámetro termodinámico, como podrían serlo la temperatura o la presión, se define como una función de dichos parámetros. Así, la entropía será también una función de dichos parámetros.
El segundo principio de la termodinámica estableceque dicha entropía sólo puede definirse para estados de equilibrio termodinámico, y que de entre todos los estados de equilibrio posibles –que vendrán definido por los parámetros característicos, sólo se puede dar el que, de entre todos ellos, maximiza la entropía.
Las consecuencias de este enunciado son sutiles: al considerar un sistema cerrado tendente al equilibrio, los estados de equilibrio...