jhfgjfhjfhgfhjfjhfhgdrdtcgfcgfcfgc

1. República Bolivariana de Venezuela
Universidad Fermín Toro
Decanato de Ingeniería
Alumna: Luisana Hernández
C.I.: 26.904.235
Saia “A”
Prof.: Ing. Francisco J.
Vargas.Cabudare 04/02/2017

2. • En termodinámica, el concepto de irreversibilidad se
aplica a aquellos procesos que, como la entropía, no son
reversibles en el tiempo. Desde esta perspectiva
termodinámica, todos los procesos naturales son
irreversibles. El fenómeno de la irreversibilidad resulta
del hecho de que si un sistema termodinámico de
moléculas interactivas es trasladado de un estado
termodinámico a otro, ello dará como resultado que la
configuración o distribución de átomos y moléculas en el
seno de dicho sistema variará.

3. • El físico alemán Rudolf Clausius, en los años 50
del siglo XIX, fue el primero en cuantificar
matemáticamente el fenómeno de la
irreversibilidad en la naturaleza, y lo hizo a través
de la introducción del concepto de entropía. En su
escrito de 1854 "Sobre la modificación del segundo
teorema fundamental en la teoría mecánica del
calor", Clausius afirma:
• Podría ocurrir, además, que en lugar de un
descenso en la transmisión de calor que
acompañaría, en el único y mismo proceso, la
transmisión en aumento, puede ocurrir otro cambio
permanente, que tiene la peculiaridad de no ser
reversible, sin que pueda tampoco ser
reemplazado por un nuevo cambio permanente de
una clase similar, o producir un descenso en la
transmisión de calor.
Rudolf Julius
Emmanuel
Clausius

4. • Sabemos que el segundo principio
de Termodinámica trata de
establecer la relación entre las dos
formas de transmitir energía (calor
y trabajo), y que el paso de
transformar calor en trabajo
precisa de compensación pero el
inverso no.
• Tan sólo con el concepto de
compensación podemos dividir la
totalidad de los procesos en:
• Procesos irreversibles: Una
transformación de un sistema
pasando de un estado inicial a un
estado final es irreversibles si el
paso del estado final al inicial es
imposible sin efectuar ningún
cambio a los cuerpos del entorno;
esto es, el retorno precisa
compensación.
• Procesos reversibles:
Análogamente, la transformación
anterior será reversible si el paso
inverso no implica compensación.
Es evidente que todo
transformación cuasi-estática es
reversible, ya que si en todo
momento el sistema se encuentra
en estados de equilibrio bien el
camino de ida o el de vuelta, y no
se modificará el entorno.

5. • La Termodinámica de los procesos irreversibles conservará
una importancia considerable, comparable a la de la
Termodinámica de equilibrio, a fin de distinguir entre los
resultados aquellos que dependen de las hipótesis
microscópicas particulares (por ejemplo, las hipótesis sobre
las interacciones moleculares), de aquellos que son de validez
general.
• Para hacernos idea de la importancia del estudio de la
Termodinámica irreversible saber que el intercambio continuo
de materia de los ácidos nucleicos contenidos en las células
vivas con el medio que les rodea o el flujo de energía que se
origina en el Sol y las estrellas y que impide a nuestra
atmósfera alcanzar un estado de equilibrio termodinámico,
pertenecen a este campo.

6. Gran pregunta que precisa no de una sino varias respuestas y todas
relacionadas con un gran tema: el origen del Universo.
En primer lugar, parece claro que si un sistema aislado, experimenta
una transformación adiabática de forma irreversible, su entropía
irremediablemente crece.
En segundo lugar, por sabemos que la entropía se relaciona con el
número de micros estados. Si en nuestro sistema ha crecido la
entropía, significa que el número de micro estados accesibles al
sistema ha aumentado también; y de acuerdo a la definición estadística
de orden y desorden, este aumento de micro estados supone un
aumento del desorden.
Por tanto, la fuente de la irreversibilidad es el cambio de una
distribución ordenada a una más desordenada.

7. Es sabido por todos que un sistema en equilibrio termodinámico ha de
estar en: Equilibrio mecánico: si no existen fuerzas desequilibradas
actuando sobre parte o todo el sistema.
Equilibrio térmico: cuando no hay diferencias de temperatura entre
partes del sistema o entre el sistema y su entorno; y el entorno.
Equilibrio químico: si no tiene lugar ninguna reacción química dentro
del sistema ni existe movimiento de componente alguno de una parte
del sistema a otra.
Si modificamos alguna variable tal que alejamos el sistema del
equilibrio, éste evolucionará hasta alcanzar de nuevo una situación de
equilibrio. Veamos esta evolución cuando son procesos irreversibles:
• ISOTÉRMICA
• EXTERNA
• ADIABÁTICA
• MECÁNICA
• IRRREVERSIBILIDAD INTERNA
• TÉRMICA
• QUÍMICA

8. • Hay un gran número de procesos que suponen la transformación
isotérmica de trabajo mediante un sistema (que permanece invariable)
en energía interna de una fuente
• En esta figura a continuación se esquematiza este tipo de procesos:
• Para devolver al sistema y su entorno inmediato a sus estados
iniciales sin producir otros cambios, deberíamos extraer Q unidades
de calor de la fuente y transformarlas íntegramente en trabajo; dado
que esto viola la segunda ley de la Termodinámica (enunciado de
Kelvin-Plank) y es imposible, estos procesos son irreversibles.

9. • Los procesos en los que primero se transforma energía
interna de un sistema en energía mecánica, y después
en energía interna nuevamente, decimos que presentan
irreversibilidad mecánica interna.
Ejemplos de esto son:
• Expansión libre (contra el vacio) 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.

10. Pretendemos estudiar ahora, cómo varía la entropía durante un
proceso irreversible. Para ello imaginemos dos estados de
equilibrio de un sistema, 1 y 2. De uno a otro podemos pasar por
un proceso reversible, en el que en cada instante estamos en
una situación de equilibrio y podemos representarlo en un
diagrama de dos variables Termodinámicas; o irreversible, el
cual se representa en la figura por líneas quebradas significando
que tal proceso no puede ser representado por ningún diagrama.
Supongamos que el sistema pasa del estado 1 al 2 a través de
un proceso reversible recibiéndo una cantidad de calor dQe y
efectuando un trabajo de. Según el primer principio de
Termodinámica, la variación de energía interna del sistema será
la suma de la energía transferida en forma de trabajo y de calor:
dU =dQe-dWe (3)
Hemos adoptado el siguiente criterio de signos:
el calor es positivo si lo absorbe el sistema y es negativo cuando el sistema lo
cede al exterior, el trabajo es positivo si lo realiza el sistema y es negativo cuando
el exterior realiza un trabajo en el sistema.

11. El subíndice indica que es un proceso equilibrado;
esto es, que en todo momento se encuentra en
equilibrio, es reversible.Por otra parte, el sistema
puede pasar de 1 a 2 por vía irreversible, recibiendo
una cantidad de calor igual a dQ y efectuando un
trabajo dW, tal que su suma sea idéntica a la
variación de energía interna durante el proceso
reversible ya que por ser ésta una variable de stado
es independiente del camino recorrido. Por tanto,
tenemos:
dU=dQ-dW (4)Según (3) y (4), los calores recibidos
en ambos casos serán:
dQ e =dU+dW e (5)dQ=dU+dW (6)
Imaginemos que el sistema lleva a cabo la
transformación cíclica tal que primero va de 1 a 2
por vía irreversible y luego vuelve al estado inicial 1
reversiblemente. Matemáticamente equivale a
sustaer la primera de la segunda:dQ-dQ e = dW-
dW e (7)

12. • Veamos ahora cuál es esta producción de entropía así como
su flujo, siendo éste el interés primordial de la Termodinámica
de los procesos irreversibles.
• El cálculo de la producción y del flujo de entropía se realiza a
partir de la fórmula de Gibbs:
• Esta ecuación, fue demostrada originalmente sólo para
condiciones de equilibrio pero se postula su validez para fuera
del equlibrio siempre que no se aleje mucho de éste. La
interpretación física de esta fórmula básica es que en los
procesos que transcurren fuera del equilibrio, aunque
próximos a él, la entropía depende exclusivamente de las
mismas variables independientes de las que depende en los
procesos de equilibrio.

13. • Los procesos irreversibles los podemos describir
apropiadamente mediante dos cantidades:
• Afinidad o fuerza generalizada, es la "fuerza" impulsora del
proceso, F. No tiene porqué ser una fuerza real, sino sólo
formal. En el ejemplo visto, la afinidad es la diferencia de las
inversas de las temperaturas; si esta diferencia se anula, las
temperaturas se igualan y ningún proceso de transferencia de
energía en forma de calor tiene lugar.
• Flujo generalizado o velocidad, es la variación temporal de un
parámetro extensivo, X, con el que caracterizamos la
respuesta del sistema a la "fuerza" aplicada, J. En nuestro
ejemplo, esta respuesta la caracterizamos con un calor
transferido.
• Entonces, el flujo de entropía (variación temporal de la
producción de entropía) es la suma de los productos de cada
flujo con su afinidad asociada de cada proceso irreversible K
que contribuye a la producción de entropía:

14. • Fue formulado por Lars
Onsager en un pionero
artículo publicado en 1931
pero que no fue
ampliamente reconocido
hasta más de 20 años
después.El teorema de
reciprocidad de Onsager
establece que:
Lij=Lji
Lars Onsager

15. • Con el teorema de Onsager
hemos establecido como se
relacionan dos procesos
irreversibles que contribuyen
simultáneamente al aumento de
la entropía de un sistema. Nos
podríamos preguntar en este
momento si todos los procesos
irreversibles pueden interferirse
entre sí. Para ello, recurrimos a
Pierre Curie. Este físico francés
de la segunda mitad del siglo
pasado, fue uno de esos
hombres que hicieron de su obra
el objetivo principal de su
actividad y la preocupación
dominante de su vida. Se dedico
a determinar fenómenos
electromagnéticos. Después de
estudiarlos, enunció ciertas
propiedades de simetría entre
causas y efectos de éstos.

16. • Según el principio de simetría de Curie las causas
macroscópicas siempre tienen los mismos elementos de
simetría que los efectos que producen.
• Las causas y los efectos se pueden cuantificar con
magnitudes físicas; las cuales, por el hecho de vivir en un
espacio tridimensional pueden enterarse de las tres
dimensiones de diferentes maneras. Así tenemos magnitudes
escalares, vectoriales, matrices tres por tres, o tensores de
orden superior (todos ellos son tensores y unos de otros se
diferencian en el caracter tensorial, en como "se enteran" de
las dimensiones del espacio). Atendiendo a esto, podemos
renunciar el teorema de Curie como que , en un sistema
isotrópico, los flujos (causas) y las afinidades (efectos) con
carácter tensorial diferente no se acoplan.

17. Tenemos que tener claro que:
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
Existe una teoría específica para los procesos irreversibles,
a escala macroscópica; es bastante moderna y compleja
matemáticamente hablando. Los últimos avances en este
campo son los procesos irreversibles fuera de la región
lineal
A escala microscópica, la irreversibilidad no existe. Esto
conduce a una serie de elucubraciones sobre la fuente de