segunda ley de la termodinamica

1. La segunda ley de la
termodinámica
Tanto la ley cero de la termodinámica como la primera ley de la
termodinámica son muy generales y, aunque absolutamente ciertas
y exactas, no explican muchas realidades que se observan siempre. Tales
realidades, están contenidas en la segunda ley de la termodinámica, una
ley hecha sin violar las dos anteriores

2. • Segunda Ley de la Termodinámica - En el Principio... Las
implicaciones de la Segunda Ley de la Termodinámica son
considerables. El universo está perdiendo constantemente
energía utilizable y nunca ganándola. Concluimos
lógicamente que el universo no es eterno. El universo tuvo
un comienzo finito… el momento en que tuvo una "entropía
cero" (su estado más ordenado posible). Como a un reloj al
que se le ha dado toda la cuerda, al universo se le estado
gastando la cuerda, como si en un punto estuvo
completamente cargado y desde entonces se ha ido
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termodinamica.htm#sthash.Bu2cePxJ.dpuf

3. Dirección en la que fluye el calor
De la segunda ley se deriva que, en un proceso natural, el calor se transfiere siempre
de un cuerpo con mayor temperatura a uno con menor temperatura y nunca al
contrario. Si quisiéramos realizar lo contrario sería mediante un proceso artificial, con la
intervención de un trabajo.

5. Pérdidas de energía
En la primera ley, no eran tomadas en cuenta las pérdidas de energía que tienen lugar
en los procesos termodinámicos. Tal pérdida es el resultado de la ley cero de la
termodinámica y de los tres tipos de transferencia de calor que existen (conducción,
convección o radiación). Primeramente, sean dos o más cuerpos a diferentes
temperatura, puestos en contacto o a cierta distancia, pasado cierto tiempo, alcanzan el
equilibrio térmico, ya sea por conducción, convección o radiación.

6. Supongamos un solo cuerpo que
sea sometido a una determinada
temperatura. Al inicio una parte
se calienta primero (la que está
sometida inicialmente a mayor
temperatura), con el tiempo, el cuerpo entero
alcanza el equilibrio térmico, por conducción en su interior. Esto hace que como el cuerpo tiene contacto con su medio ambiente, durante el tiempo de
conducción, tienen lugar transferencia de calor por radiación y convección del cuerpo en cuestión, hacia el medio que lo rodea.
Si este cuerpo es una maquina térmica, realizará trabajo para el que está diseñado,
la pérdida de energía es el calor
que se escapó, cediéndoselo a su
medio ambiente durante la
convección y radiación expuestas

7. Deposito de alta y baja
temperatura
En los depósitos de alta y baja temperatura es considerado el medio ambiente que
rodea el sistema. Las pérdidas de energía tienen lugar en el depósito de baja
temperatura. El sistema es el que está aislado, siendo un trozo de masa solida,
gaseosa o liquida, contenida en un volumen cualquiera y rodeado por el medio,
separado de este por su superficie ofrontera.
El calor que realiza trabajo útil es igual a la diferencia entre el calor total cedido al
sistema por el depósito de alta temperatura menos el calor cedido por el sistema al
depósito de baja temperatura.

8. Las perdidas de enegia tambien se deben
a la fricion de los materiales
en movimiento relativo
El sistema puede moverse aumentando
su volumen, realizando un trabajo sobre el
medio ambiente y recibiendo calor de este;
o recibiendo cierta cantidad de trabajo de
parte del medio que lo
rodeacontrayéndose y cediéndole calor a
este.

9. De esta manera: W= Q – q, en que Q es calor total, q es
calor que se pierde o cedido por el sistema hacia el
depósito de baja temperatura, y W es trabajo útil.
Esto trae como resultado de acuerdo a la segunda ley,
que la eficiencia de cualquier dispositivo o máquina
nunca podrá alcanzar el 100%, pues seria una máquina
perfecta y perpetua... algo que nunca se ha observado.

10. Maquina de calor
En la vida práctica el sistema puede ser una máquina
con un dispositivo llamado turbina. Esta recibe calor
mediante el suministro de vapor a altas temperatura
de un inyector conectado a una caldera, realiza trabajo
al mover el eje de un generador, produce
electricidad y parte del calor lo cede como agua
condensada muy caliente (por un lado) y otra parte
por convección y radiación al medio exterior, que es
parte del medio ambiente y llamado tambien deposito
de baja tempeatura.

11. La caldera y el inyector seria el depósito de alta
temperatura y el de baja seria el que recibe el calor de
la máquina. Asi en una máquina real, Q es calor de alta
o total, q es calor de baja, y w es trabajo realizado.
Si hacemos: Q = U2- U1+ W es la primera ley, pues la
energía total no se ha perdido: seconserva. Hay que
tener en cuenta que, en la fórmula, Q (calor cedido al
sistema), U2 – U1(variación de la energía interna)
y W (trabajo realizado por la máquina) serian para una
máquina ideal.

12. Para la maquina real, no todo el calor
recibido llega a realizar un trabajo útil,
laspérdidas de calor que
obedecen a q(calor hacia el depósito de
baja temperatura) esenergía que no
produce trabajo, y se pierde.