Definición de Entropía, Desigualdad de Clausius, Cambios de Entropía, Proceso Adiabático.

1. Sistema
Termodinámico
REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
INSTITUTO UNIVERSITARIO DE TECNOLOGIA
ANTONIO JOSE DE SUCRE
AMPLIACION GUARENAS
ESCUELA: SEGURIDAD INDUSTRIAL

2. Entropía
Desigualdad de Clausius
Entropía Y sus cambios
Proceso Adiabático

3. Es una magnitud física que, mediante cálculo, permite determinar la
parte de la energía que no puede utilizarse para producir trabajo. A
su vez tiene 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.

4. La desigualdad de Clausius es válida para el caso de que haya sólo dos focos
térmicos y en caso de encontrar más de dos el sistema evoluciona variando su
temperatura en varios pasos, a base de ponerse en contacto con distintos
ambientes a diferentes temperaturas, intercambiará calor con cada uno de ellos, y
ya no podremos hablar simplemente de Qc y Qf, sino que tendremos una serie de
calores Q1, Q2, Q3,… que entran en el sistema desde focos a temperaturas T1, T2,
T3,….

5. En este caso, demostraremos que la desigualdad correspondiente, conocida
como desigualdad de Clausius, es
𝑄1
𝑇1
+
𝑄2
𝑇2
+
𝑄3
𝑇3
+ ⋯ ≤ 0
Donde de nuevo, la igualdad corresponde a ciclos reversibles y la desigualdad a
irreversibles.

6. 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:
∆𝑆 𝑈𝑛𝑖𝑣𝑒𝑟𝑠𝑜 = ∆𝑆 𝑆𝑖𝑠𝑡𝑒𝑚𝑎 + ∆𝑆 𝐸𝑛𝑡𝑜𝑟𝑛𝑜
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. Por
ejemplo, en la expansión isotérmica (proceso isotérmico) de un gas, considerando
el proceso como reversible, todo el calor absorbido del medio se transforma en
trabajo y 𝑄 = 𝑊. Pero en la práctica real el trabajo es menor ya que hay pérdidas
por rozamientos, por lo tanto, los procesos son irreversibles.

7. Para llevar al sistema, de nuevo, a su estado original hay que aplicarle un
trabajo mayor que el producido por el gas, dando como resultado una
transferencia de calor hacia el entorno, con un aumento de la entropía
global.
Como los procesos reales son siempre irreversibles, siempre aumentará la
entropía. Así como "la energía no puede crearse ni destruirse", la entropía
puede crearse pero no destruirse. Podemos decir entonces que "como el
Universo es un sistema aislado, su entropía crece constantemente con el
tiempo". Esto marca un sentido a la evolución del mundo físico, que
llamamos "Principio de evolución". Cuando la entropía sea máxima en el
universo, esto es, exista un equilibrio entre todas las temperaturas y
presiones, llegará la muerte térmica del Universo (enunciado por
Clausius). Toda la energía se encontrará en forma de calor y no podrán
darse transformaciones energéticas.

8. Un proceso adiabático es aquel en que el sistema no pierde ni gana calor.
La primera ley de Termodinámica con Q=0 muestra que todos los
cambios en la energía interna están en forma de trabajo realizado. Esto
pone una limitación al proceso del motor térmico que le lleva a la
condición adiabática mostrada abajo. Esta condición se puede usar para
derivar expresiones del trabajo realizado durante un proceso adiabático.

9. Entropia
Es una
magnitud
fisica
crece dado
el proceso
de forma
natural
describi lo
irreversible
de un
sistema
termodinamico
calcula
energia
que no
produce
trabajo

10. Gracias por su
atención