entropía

Materia de entropía

En la discusión anterior, estudiamos varias formulaciones específicas de la segunda ley de la termodinámica. Cabe señalar que estas formulaciones solo pueden explicar ciertos procesos irreversibles. La formulación de Clausius solo explica la transferencia de calor y su relación con el principio de funcionamiento de los refrigeradores. Las formulaciones de Kelvin y Planck se relacionan con el principio de funcionamiento de las máquinas térmicas . En esencia, estas dos formulaciones se refieren a la transferencia de calor. Existen muchos otros procesos irreversibles que no pueden explicarse mediante estas dos formulaciones.

LEER MÁS

Máquina de refrigeración

Artículos sobre máquinas de refrigeración

Un refrigerador es una máquina térmica que funciona a la inversa. Es decir, una máquina térmica toma calor de una región de baja temperatura y lo transfiere a una región de alta temperatura. Para que este proceso ocurra, la máquina debe realizar trabajo. Sin embargo, el calor fluye naturalmente solo de una región de alta temperatura a una de baja temperatura. El calor no puede fluir por sí solo de una región de baja temperatura a una de alta temperatura. Esto concuerda con el enunciado de Clausius que se analizó anteriormente. Para el proceso que ocurre en un refrigerador, el enunciado de Clausius anterior se puede escribir de la siguiente manera:

LEER MÁS

ciclo motor de Carnot

Artículo sobre el ciclo motor de Carnot

Para descubrir cómo aumentar la eficiencia de una máquina térmica, un científico francés llamado Sadi Carnot (1796-1832) estudió teóricamente una máquina térmica ideal en 1824. En ese momento, ni la primera ni la segunda ley de la termodinámica habían sido formuladas. La primera ley no se había formulado porque los científicos aún no sabían que el calor es energía. Después de que Joule y sus colegas realizaran experimentos en la década de 1830, los científicos solo supieron con certeza que el calor es energía que se transfiere debido a las diferencias de temperatura. Por lo tanto, la primera ley de la termodinámica se formuló después de 1830. Sadi Carnot había estudiado teóricamente una máquina térmica ideal en 1824. Su investigación tenía como objetivo aumentar la eficiencia de las máquinas de vapor que se utilizaban en ese momento. La mayoría de las máquinas de vapor de la época eran poco eficientes.

LEER MÁS

Segunda Ley de la Termodinámica

Artículo sobre la segunda ley de la termodinámica

Todos los procesos naturales ocurren en una sola dirección, pero no pueden ocurrir en la dirección opuesta; generalmente se denominan procesos irreversibles. Después de ser liberados del tallo y caída libre Cuando un mango cae al suelo, nunca vuelve a levantarse. Un libro que empujamos y luego dejamos de empujar nunca regresa hacia nosotros. Si tocamos un objeto caliente con uno frío, el calor fluye naturalmente del objeto caliente al frío. Nunca observamos el proceso inverso, donde el calor se transfiere naturalmente de un objeto frío a uno caliente. Si esto ocurriera, el objeto frío se enfriaría aún más, mientras que el caliente se calentaría. Pero en realidad, esto no sucede. Existen muchos procesos irreversibles que parecen diferentes entre sí, pero todos implican cambios en la forma de energía y la transferencia de energía de un objeto a otro.

LEER MÁS

Aplicación de la primera ley de la termodinámica a varios procesos termodinámicos.

Artículo sobre la aplicación de la primera ley de la termodinámica a varios procesos termodinámicos.

Anteriormente, hablamos de la Primera Ley de la Termodinámica y analizamos el trabajo realizado por un sistema. En esta ocasión, examinaremos algunas aplicaciones de la Primera Ley de la Termodinámica en cuatro procesos termodinámicos. Estos cuatro procesos son isotérmico, isocórico, isobárico y adiabático. Estos términos provienen del griego.

Proceso isotérmico (temperatura constante)

Primero, revisemos la aplicación de la primera ley de la termodinámica a un proceso isotérmico. En un proceso isotérmico, la temperatura del sistema se mantiene constante. El sistema que analizamos teóricamente es un gas ideal. La temperatura de un gas ideal es directamente proporcional a su energía interna (U = 3/2 nRT). Dado que T permanece constante, U también permanece constante. Por lo tanto, al aplicarla a un proceso isotérmico, la ecuación de la primera ley de la termodinámica se convierte en:

LEER MÁS

Ley de conservación de la energía

Artículo sobre la Ley de Conservación de la Energía

Formas de energía

En nuestra vida cotidiana, existen muchas formas de energía. En el tema del trabajo y la energía, ya nos hemos familiarizado con dos formas de energía mecánica, a saber: energía potencial Dan energía cinéticaLa energía potencial consta de varios tipos, incluyendo EP gravitacional, EP elástica y Eelectricidad PLa energía cinética consta de dos tipos: energía cinética de traslación y energía cinética de rotación.

Un mango maduro y delicioso posee energía potencial gravitatoria al colgar de su tallo. Lo mismo ocurre cuando uno se encuentra a cierta altura sobre el suelo, por ejemplo, en una azotea. Un objeto posee energía potencial gravitatoria debido a su posición con respecto a la Tierra.

LEER MÁS

Primera Ley de la Termodinámica

Material sobre la primera ley de la termodinámica

Proceso termodinámico

El calor (Q) es la energía que se transfiere de un objeto a otro debido a una diferencia de temperatura. En relación con el sistema y el entorno, el calor puede definirse como la energía que se transfiere del sistema al entorno o viceversa, como consecuencia de una diferencia de temperatura. Si la temperatura del sistema es superior a la del entorno, el calor fluirá del sistema al entorno. Del mismo modo, si la temperatura del entorno es superior a la del sistema, el calor fluirá del entorno al sistema.

Si el calor (Q) se relaciona con la transferencia de energía debida a una diferencia de temperatura, el trabajo (W) se relaciona con la transferencia de energía que se produce por medios mecánicos. Por ejemplo, si un sistema realiza trabajo sobre el entorno, la energía se transferirá automáticamente del sistema al entorno. A la inversa, si el entorno realiza trabajo sobre el sistema, la energía se transferirá del entorno al sistema.

LEER MÁS