REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAINSTITUTO UNIVERSITARIO DE TECNOLÓGIA

ANTONIO JOSÉ DE SUCREAMPLIACIÓN GUARENAS

ESCUELA:SEGURIDAD INDUSTRIAL

AUTOR: Jhoniker HurtadoTUTOR: Ranielina

Rondón Guarenas, noviembre 2015

TERMODINAMICA

En termodinámica, la entropía (simbolizada como S) es una magnitud física que, mediante cálculo, 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 lo irreversible de los sistemas termodinámicos.

Fue Rudolf Clausius quien le dio nombre y la desarrolló durante la década de 1850; y Ludwig Boltzmann, quien encontró en 1877 la manera de expresar matemáticamente este concepto, desde el punto de vista de la probabilidad.

Definición de Entropía

La palabra entropía procede del griego (ἐντροπία) y significa evolución o transformación.

Desigualdad de Clausius

El enunciado para un proceso discreto como el de la Figura 2.1 se puede expresar como sigue

y para un proceso continuo, dividiendo en procesos infinitesimales, por la definición de integral de Riemann se puede expresar según

Si Q1 es entrante al sistema y por tanto positivo, la temperatura del foco debe ser TS1+dT , mientras que si Q1 es saliente del sistema y por tanto negativo, la temperatura del foco debe ser TS1- dT . WMCI representa el trabajo neto intercambiado con el entorno cuando el sistema realiza el ciclo completo.

Donde δQ sistema es el calor, visto por el sistema en cuanto a signo, que se intercambia cuando el sistema está a la temperatura T . Sea la máquina cíclica inicial (MCI) de la Figura 2.1, donde se representa la evolución de la temperatura del sistema TS1, TS2,…TSn, a medida que se desarrollan los procesos que componen el ciclo y se van intercambiando los calores Q1, Q2,…Qn con diferentes focos que tienen una temperatura distinta de la del sistema en tan solo un diferencial y por tanto sin irreversibilidades de tipo térmico.

Cambios de EntropíaLa variación de entropía nos muestra la variación del orden molecular ocurrido en una reacción química. Si el incremento de entropía es positivo, los productos presentan un mayor desorden molecular (mayor entropía) que los reactivos. En cambio, cuando el incremento es negativo, los productos son más ordenados. Hay una relación entre la entropía y la espontaneidad de una reacción química, que viene dada por la energía de Gibbs.

Cuando un sistema termodinámico pasa, en un proceso reversible e isotérmico, del estado 1 al estado 2, el cambio en su entropía es igual a la cantidad de calor intercambiado entre el sistema y el medio dividido por su temperatura absoluta.Sólo se pueden calcular variaciones de entropía.

Si se trata de un proceso reversible, ΔS (universo) es cero pues el calor que el sistema absorbe o desprende es igual al trabajo realizado. Pero esto es una situación ideal, ya que para que esto ocurra los procesos han de ser extraordinariamente lentos y esta circunstancia no se da en la naturaleza.

Entropía y reversibilidad: La entropía global del sistema es la entropía del sistema considerado más la entropía de los alrededores. También se puede decir que la variación de entropía del universo, para un proceso dado, es igual a su variación en el sistema más la de los alrededores:ΔSUNIVERSO= ΔSSISTEMA + ΔSENTORNO

Proceso Adiabático

Es aquel en el cual el sistema termodinámico (generalmente, un fluido que realiza un trabajo) no intercambia calor con su entorno. Un proceso adiabático que es además reversible se conoce como proceso Isoentrópico. El extremo opuesto, en el que tiene lugar la máxima transferencia de calor, causando que la temperatura permanezca constante, se denomina proceso isotérmico. El término adiabático hace referencia a

volúmenes que impiden la transferencia de calor con el entorno. Una pared aislada se aproxima bastante a un límite adiabático. Otro ejemplo es la temperatura adiabática de llama, que es la temperatura que podría alcanzar una llama si no hubiera pérdida de calor hacia el entorno. En climatización los procesos de humectación (aporte de vapor de agua) son adiabáticos, puesto que no hay transferencia de calor, a pesar que se consiga variar la temperatura del aire y su humedad relativa.

El calentamiento y enfriamiento adiabático son procesos que comúnmente ocurren debido al cambio en la presión de un gas. Esto puede ser cuantificado usando la ley de los gases ideales.En otras palabras se considera proceso adiabático a un sistema especial en el cual no se pierde ni tampoco se gana energía calorífica. Esto viene definido según la primera ley de termodinámica describiendo que Q=0

Cambios de Entropía

Cuando un sistema termodinámico pasa, en un proceso reversible e isotérmico, del estado 1 al estado 2, el cambio en su entropía es igual a la cantidad de calor intercambiado entre el sistema y el medio dividido por su temperatura absoluta.

Sólo se pueden calcular variaciones de entropía. Para calcular la entropía de un sistema es necesario fijar la entropía del mismo en un estado determinado. La Tercera ley de la termodinámica fija un estado estándar: para sistemas químicamente puros, sin defectos estructurales en la red cristalina, de densidad finita, la entropía es nula en el cero absoluto (0 K).