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PROCESOS TERMODINÁMICOS IRREVERSIBLES

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by

Carolina Arias

on 12 March 2015

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PROCESOS TERMODINÁMICOS
IRREVERSIBLES

INTEGRANTES:
CAROLINA ARIAS LÓPEZ
ALESSANDRA FERNÁNDEZ MONTALVO
ALEXANDRA GARCÍA IQUISE
JOAQUÍN ALBERTO SIGüEÑAS
CONCEPTO
Los procesos irreversibles son aquellos que ocurren en un sentido, y no en sentido inverso de modo que no se puede volver a la situación inicial; y si lo hicieran, violarían la segunda ley de la termodinámica.
Aplicación de la entropía en procesos irreversibles
¿Cuál es la variación de entropía entre los estados iniciales y final del sistema? Como el recipiente está aislado del exterior, durante la transformación no se produce intercambio de calor. Tampoco se realiza trabajo, ya que el gas se expande contra el vacío.

W=0 , Q=0

Esta ley apoya todo su contenido aceptando la existencia de una magnitud física llamada entropía para un sistema aislado (que no intercambia materia ni energía con su entorno).
DA. LEY DE LA TERMODINÁMICA
ENTROPÍA:
Se simboliza como S
Ayuda a determinar la parte de la energía que no puede utilizarse para producir trabajo.
Propiedad termodinámica abstracta.
Cantidad de aleatoriedad o desorden en las moléculas de un sistema.
Describe lo irreversible de los sistemas termodinámicos.
En un P.I. el cambio de entropía aumenta pero a diferencia de la energía esta no se conserva,
La difusión de gotas de tinta en agua es un proceso irreversible
PROCESOS NATURALES
Irreversibilidad
Mecánica externa isotérmica
Mecánica interna
Química
• Estirar plastilina o deslizar un carrito de supermercado sobre un piso liso
• La difusión en el aire de los vapores de perfumes (un Fenómeno muy codiciado por los hombres) o la disolución espontánea de azúcar en café
Se trata ahora de procesos en los que se produce una transferencia de calor entre:
• un sistema y una fuente, (externa)
• una fuente caliente y otra más fría a través de un sistema que permanece invariable, (externa) o
• dos partes de un sistema que están a distinta temperatura. (interna)

• Expansión libre (contra el vacío) de un gas ideal.
• Gas atravesando un tabique poroso.
• Chasquido de un alambre tenso después de cortarlo.
• Desvanecimiento de una película de jabón después de pincharla.

Un proceso presenta irreversibilidad química si supone un cambio espontáneo de estructura química, densidad, fase, etc.
• Todas las reacciones químicas.
• Cambios de fase rápidos (como la solidificación de un líquido sobreenfriado).
• Difusión de dos gases, o de dos líquidos

Ejemplos:
Ejemplos:
Ejemplos:
En la siguiente figura se ha representado un recipiente aislado adiabáticamente del exterior dividido en dos compartimentos. En el compartimento de la izquierda hay un gas ideal y en el de la derecha se ha hecho el vacío. Cuando se elimina la pared central, el gas ideal se expande irreversiblemente hasta ocupar todo el volumen disponible

Expansión libre de Joule
Se deduce que la temperatura inicial del gas ideal es la misma que la final. Como el calor intercambiado durante el proceso no puede utilizarse para calcular la variación de entropía (puesto que fue intercambiado irreversiblemente), se toma una transformación reversible que conecte los mismos estados iniciales y final del sistema, como se muestra en rojo en la siguiente figura:
Esta transformación es una isoterma. La variación de entropía en una transformación isoterma de un gas ideal viene dada por:
CONCLUSIONES
Los procesos espontáneos observados en la Naturaleza son irreversibles.
La Termodinámica clásica nos dice que para tales casos la entropía crece.
La Termodinámica estadística nos permite saber que este aumento de entropía conlleva un aumento del desorden
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