termodinamica

TEMPERATURA
TERMODINAMICA
Salvador Larios roberto

KELVIN
• En la termodinámica la unidad principal para medir la temperatura es
el Kelvin.
• Es la unidad de temperatura de la escala creada por Willian
Thompson, Lord Kelvin, en el año 1848, sobre la base del grado
Celsius, estableciendo el punto cero en el cero absoluto (−273,15 °C) y
conservando la misma dimensión

CERO ABSOLUTO• El cero absoluto es la temperatura teórica más baja posible. A esta
temperatura el nivel de energía interna del sistema es el más bajo posible,
por lo que las partículas, según la mecánica clásica, carecen
de movimiento; no obstante, según la mecánica cuántica, el cero absoluto
debe tener una energía residual, llamada energía de punto cero, para

poder así cumplir el principio deindeterminación de Heisenberg.

• El cero absoluto sirve de punto de partida tanto para la escala

de Kelvin como para la escala de Rankine.
• Según la tercera ley de
la termodinámica, el
cero absoluto es un límite
inalcanzable. La razón de ello
es que las moléculas de la cámara,
al llegar a esa temperatura, no tienen energía suficiente para
hacer que ésta descienda aún más.

• La 3ª Leyexpresa que la entropía de todos los sustancias
perfectamente cristalinas y puras es la misma a T=0; a esta única
constante, S0, se le da el valor de cero

• La entropía de un cristal ideal puro y perfecto sería cero. Si los
átomos que lo componen no forman un cristal perfecto, su entropía
debe ser mayor que cero, por lo que la temperatura siempre será

superior al cero absoluto y el cristalsiempre tendrá imperfecciones
inducidas por el movimiento de sus átomos, necesitando un
movimiento que lo compense y, por lo tanto, teniendo siempre una

imperfección residual.

PROCESOS INTERNA Y
EXTERNAMENTE
REVERSIBLES

¿Por qué unos procesos ocurren en un sentido
y no en el contrario?

SEGUNDO PRINCIPIO
Todo sistema aislado evoluciona en un sentido hasta alcanzar el equilibrio?

25ºC

20ºC

El tiempo va en una dirección

.

?

?

2

SEGUNDO PRINCIPIO DE LA
TERMODINÁMICA. ENTROPÍA.

1er Principio
2º Principio

Energía interna (U)
Entropía (S)

S  S2  S1  

2

1

Entropía
(S)

dq rev
T

• Función de estado
• Propiedad extensiva
• Unidades: JK-1

la entropía (simbolizada como S) es una
magnitud física que, mediantecálculo, permite
determinar la parte de la energía que no puede
utilizarse para producir trabajo. Es una función
de estado de carácter extensivo y su valor, en un
sistema aislado, crece en el transcurso de un
proceso que se dé de forma natural. La entropía
describe loirreversible de los sistemas
termodinámicos.

Segundo Principio de la Termodinámica
• Cualquier proceso que ocurreespontáneamente
produce un aumento de entropía del universo
Criterio de espontaneidad: Suniv > 0

S

univ

equilibrio

proceso
tiempo

Segundo Principio de la Termodinámica
• En todo sistema en equilibrio, la entropía del universo
permanece constante.
• En todo proceso irreversible, la entropía del universo
aumenta.

Sistema en equilibrio: Suniv = Ssis + Sent = 0
Proceso irreversible:Suniv = Ssis + Sent > 0

espontáneo
p. reversible
desigualdad de Claussius: Suniv ≥ 0

Caso particular: Sistema aislado
Cualquier proceso deja a los alrededores sin modificación alguna
Sent = 0  Suniv = Ssis
Proceso reversible, sistema aislado:
Proceso irreversible, sistema aislado:

Ssis = 0
Ssis > 0

¡Ojo! Si no está aislado:
Hay que tener en cuenta
la variación deentropía del sistema y la de los alrededores.
En un proceso espontáneo aumenta la S del universo.

Un proceso

reversible

se denomina

internamente

si no ocurre irreversibilidad es dentro
de las fronteras del sistema durante el proceso.
Durante un proceso internamente reversible, un
sistema pasa por una serie de estados de equilibrio, y
cuando se invierte el proceso, el...