2da ley termodinamica

1. SEGUNDA LEY DE LA TERMODINÁMICA
Y ENTROPÍA

2. Segunda ley de la termodinámica
• Todos los procesos termodinámicos que se dan en la naturaleza son
procesos irreversibles, es decir, se efectúan espontáneamente en una
dirección pero no en la otra, como por ejemplo, el calor fluye de un cuerpo
más caliente a uno más frío y nunca se ha observado lo contrario.

3. Segunda ley de la termodinámica

4. Segunda ley de la termodinámica

5. Así, una taza con café caliente en un sistema térmicamente aislado, el
café, que está a una temperatura (T1) mayor que la temperatura de la
taza (T2), le transfiere energía (calor) a la taza y esta absorbe ese
calor, hasta que después de cierto tiempo alcancen el equilibrio térmico
(T1 = T2)

6. O, como la expansión de un gas, el gas se expande pero nunca se ha visto que se
contraiga por si solo.
La expansión libre de un gas aumenta su desorden porque las moléculas tienen mayor
aleatoriedad de posición después de la expansión.
• En un ciclo térmico, la energía calorífica no puede transformarse totalmente en
trabajo mecánico. Esto debido a que siempre hay perdidas de energía por muy
mínimas que estas sean, como por ejemplo en calor, fricción, ruido, etc.
• Debido al punto anterior es imposible construir una máquina funcional de
movimiento perpetuo. O sea una maquina que transforme toda la energía que le
entre en puro trabajo mecánico.

7. Hemos mencionado varios procesos que se efectúan naturalmente en
la dirección de desorden creciente. El flujo de calor irreversible
aumenta el desorden porque las moléculas inicialmente están
acomodadas en regiones más calientes y más frías; este
ordenamiento se pierde cuando el sistema alcanza el equilibrio
térmico. La adición de calor a un cuerpo aumenta su desorden porque
aumenta las velocidades moleculares medias y, con ello, la
aleatoriedad del movimiento molecular.
Entropía (S)

8. • La entropía es una medida de la capacidad de un sistema para efectuar trabajo
útil. Cuando un sistema pierde capacidad para efectuar trabajo, aumenta su
entropía.
• La entropía determina la dirección del tiempo. Es la “flecha del tiempo” que
indica el flujo hacia adelante de los sucesos y distingue los sucesos pasados de
los futuros.
• La entropía es una medida del desorden. Un sistema tiende naturalmente hacia
un mayor desorden. Cuanto más orden haya, más baja será la entropía del
sistema.
• Está aumentando la entropía del Universo.
Como por ejemplo, cuando una taza de vidrio se rompe porqué no vuelve a
“armarse”, naturalmente por si sola, tal y como estaba antes, esto es debido a la
entropía.

9. Matemáticamente definimos el cambio en la entropía (S) como:
donde Q es el calor en J (Joules) y T es la temperatura constante en K
(Kelvins).
Entonces la entropía la medimos en Joules sobre Kelvins (J/K).
Esta ecuación la utilizamos solo cuando la temperatura sea constante, es decir
para procesos isotérmicos.
Para un proceso adiabático la entropía permanece constante ya que Q = 0.
𝛥𝑆 =
𝑄
𝑇

10. podemos decir lo siguiente de la entropía:
 Durante cualquier proceso natural, la entropía del Universo sólo puede
aumentar o permanecer constante (S ≥ 0).
 Todos los procesos naturales tienden a un estado de mayor desorden