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La entropía, como medida del grado de restricción o como medida del desorden de un sistema, o bien en ingeniería, como concepto auxiliar en los problemas del rendimiento energético de las máquinas, es una de las variables termodinámicas más importantes. Su relación con la teoría del caos le abre un nuevo campo de estudio e investigación a este tan "manoseado" concepto.Llamamos entropía a una propiedad extensiva de un sistema y a veces es llamada entropía total, mientras que la entropía por unidad de masa s es una propiedad intensiva y tiene la unidad kj/kg. K. Generalmente, el término entropía es usado para referirse a ambas: a la total y a la de peor unidad de masa, ya que el contexto normalmente esclarece de cual se trata.
El valor de la entropía en un estadoespecífico se determina del mismo modo que se hace para cualquier otra propiedad. En las regiones del líquido comprimido y de vapor sobrecalentado, los valores pueden obtenerse directamente de las tablas de estado específico, mientras que para la región de la mezcla saturada se determina:
S = sf xsfn (kj/kg.K)
La entropía puede verse como una medida de desorden molecular o aleatoriedadmolecular. Cuando un sistema se vuelve mas desordenado las posiciones de las moléculas son menos predecibles y la entropía aumenta, de ahí que no sorprenda que la entropía en una sustancia sea mas baja en la fase solidad y mas alta en la fase gaseosa . En la solida, las moléculas de una sustacia oscilan continuamente en sus posiciones de equilibrio pero les es imposible moverse unas respecto a otras,por lo que su posición puede predecirse en cualquier momento con certeza. Sin embargo en la gaseosa las moléculas se mueven al azar, chocan entre si y cambian de dirección, lo cual hace sumamente difícil predecir con presión el estado microscópico de un sistema en cualquier instante. Asociado a este caos molecular se encuentra un valor alto de entropía.
La entropía, el desorden y el grado deorganización.
Vamos a imaginar que tenemos una caja con tres divisiones; dentro de la caja y en cada división se encuentran tres tipos diferentes de canicas: azules, amarillas y rojas, respectivamente. Las divisiones son movibles así que me decido a quitar la primera de ellas, la que separa a las canicas azules de las amarillas. Lo que estoy haciendo dentro del punto de vista de la entropía es quitarun grado o índice de restricción a mi sistema; antes de que yo quitara la primera división, las canicas se encontraban separadas y ordenadas en colores: en la primera división las azules, en la segunda las amarillas y en la tercera las rojas, estaban restringidas a un cierto orden.
Al quitar la segunda división, estoy quitando también otro grado de restricción. Las canicas se han mezclados unascon otras de tal manera que ahora no las puedo tener ordenas pues las barreras que les restringían han sido quitadas.
La entropía de este sistema ha aumentado al ir quitando las restricciones pues inicialmente había un orden establecido y al final del proceso (el proceso es en este caso el quitar las divisiones de la caja) no existe orden alguno dentro de la caja.
La entropía es en este caso unamedida del orden (o desorden) de un sistema o de la falta de grados de restricción; la manera de utilizarla es medirla en nuestro sistema inicial, es decir, antes de remover alguna restricción, y volverla a medir al final del proceso que sufrió el sistema.
Es importante señalar que la entropía no está definida como una cantidad absoluta S (símbolo de la entropía), sino lo que se puede medir esla diferencia entre la entropía inicial de un sistema Si y la entropía final del mismo Sf. No tiene sentido hablar de entropía sino en términos de un cambio en las condiciones de un sistema.
Entropía, procesos reversibles y procesos irreversibles.
Volviendo al ejemplo anterior de la caja con separaciones y canicas, vamos a explicar qué es un proceso reversible y qué un proceso no reversible....
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