ENTROPA

CLAUSIUS

Desigualdad de Clausius En un sistema cerrado que experimenta un proceso

cclico y que interacciona con un conjunto de fuentes de calor.

La suma algebraica de las relaciones entre los calores intercambiados por el sistema QS , y las temperaturas absolutas Tf de las fuentes con las que los calores son

intercambiados es :

nula, para ciclos reversibles

negativa para ciclos irreversibles:

01

n

i fi

si

T

Q

0f

s

T

Q

Para todo proceso cclico

Desigualdad de Clausius

La entropa

La variacin de entropa de un sistema cerrado que

experimenta una transformacin reversible (a), entre

un estado (1) y un estado (2) es:

2

)(1 aS

Ss

T

QS

Segn el Teorema de Clausius para un ciclo reversible:

Adems es TS = Tf , de modo que:

0)()(

RRS

Rs

Rf

Rsds

T

Q

T

Q

0R

f

S

T

Q

SEGUNDO PRINCIPIO DE LA

TERMODINMICA. ENTROPA.

1er Principio Energa interna (U)

2 Principio Entropa (S)

rev2 1

dqS S S

T

2

1

Entropa

(S)

Funcin de estado

Propiedad extensiva

Unidades: JK-1

Para una transformacin adiabtica

reversible

0)(1

2

R S

Ss

T

QS

En toda transformacin adiabtica reversible la entropa permanece

constante

Para una transformacin adiabtica

ir reversible

0I

f

I

T

Qf

Is

T

QS

gen

f

Is S

T

QS

0gens SS

La entropa generada Sgen siempre es una cantidad positiva en procesos irreversibles.

En toda transformacin adiabtica irreversible la entropa siempre aumenta

Principio de incremento de entropa

La entropa de un sistema aislado

nunca disminuye.

Aumenta en procesos irreversibles o

permanece constante en procesos

reversibles.

0aisladoS

UNIVERSO

El universo se comporta como un sistema aislado

No existen para el mismo intercambios de calor. Todo

proceso ser adiabtico para el universo. Por lo tanto:

La variacin de entropa del universo es nula,

para transformaciones reversibles y positiva

para transformaciones irreversibles.

0mSUgen SSSS

La entropa del sistema es una funcin estado.

La entropa es una propiedad no conservativa.

La entropa se genera

El sentido de ocurrencia de los fenmenos naturales es nico, y es el de aumento de la

entropa del universo.

Toda transformacin irreversible da lugar a una degradacin en la calidad de energa del universo correspondiente y la entropa generada es la que

cuantifica esa degradacin.

El estado de equilibrio se alcanza cuando la entropa alcanza un mximo compatible con las

restricciones del sistema.

La entropa puede considerarse como una medida de la

probabilidad (desorden)

S

Slido Lquido Gas

S S

Soluto

+

Disolvente

Disolucin

S

CLCULOS DE VARIACIN DE ENTROPA.

Proceso Cclico. Sistemas cerrados

rev1 1

dqdS 0

TS S S

En un proceso cclico el estado final es el inicial, con independencia de si es

reversible o irreversible.

Variacin de entropa de las Mquinas Trmicas

0

0

MTI

MTR

S

SPorque las MT efectan

CICLOS

. Proceso Isotrmico Reversible.

Procesos Isobricos o Isocricos Reversibles.

P = cte

Si

Cp= cte

y no hay

cambio de fase

V = cte

Si

CV= cte