SlideShare una empresa de Scribd logo
1 de 59
Segunda Ley
de la
Termodinámica
1

Marcos Guerrero
2

Procesos reversibles
En un proceso reversible el sistema se somete al proceso que puede
regresar a sus condiciones iniciales a lo largo de la misma trayectoria
sobre un diagrama PV, y cada punto a lo largo de dicha trayectoria
esta en estado de equilibrio.

Un gas en contacto térmico con
un deposito de energia se
comprime lentamente conforme
granos individuales de arena
caen sobre el pistón. La
compresión es isotérmica y
reversible.

Marcos Guerrero
3

Procesos irreversibles
Todos los procesos termodinámicos que se dan en la naturaleza son
procesos irreversibles, es decir, procesos que se efectúan
espontáneamente en una dirección pero no en otra.

El proceso reversible es una idealización; todos los procesos reales en
la Tierra son irreversibles.
Marcos Guerrero
4

Proceso reversible e irreversible

Marcos Guerrero
5

Desorden y procesos termodinámicos
La transferencia de calor implica cambios de energía en un
movimiento molecular desordenado, aleatorio. Por lo tanto, la
conversión de energía mecánica en calor implica un aumento de la
aleatoriedad o el desorden.

Marcos Guerrero
6

Maquinas térmicas
Es un dispositivo que transforma calor parcialmente en trabajo o
energía mecánica o bien Una máquina térmica es un dispositivo que
toma energia por calor y, al funcionar en un proceso cíclico, expulsa
una fracción de dicha energia mediante trabajo.
Para el análisis de las maquinas térmicas es
importante considerar:

Fuente Caliente puede dar a la sustancia de
trabajo grandes cantidades de calor a
temperatura constante TH
Fuente fría la cual puede absorber grandes
cantidades de calor desechado por la
máquina a una temperatura constante menor
TC
Marcos Guerrero
7

Diagrama de flujo de energia y eficiencia
QH Representa el calor absorbido por

la maquina durante un ciclo..

QC Representa el calor rechazado por

la maquina durante un ciclo.

Por lo tanto el calor Q neto absorbido
por el ciclo es:

Q QH

QC

QH

QC

La salida útil de la maquina es el
trabajo W efectuado por la sustancia
de trabajo
Nuestro interés es convertir todo
el QH en trabajo.

W

Q QH

QC

QH

QC

Marcos Guerrero
8

Eficiencia térmica
e
e

W
QH
QH

e 1

QC
QH
QC
QH
Marcos Guerrero
9

Problema

Marcos Guerrero
10

Solución

Marcos Guerrero
11

Maquinas de combustión interna

Marcos Guerrero
12

Ciclo OTTO o de Gasolina

a-b Compresión isentrópicos
b-c Adición de calor a volumen
constante.
c-d Expansión isentrópica.
d-a Rechazo de calor a volumen
constante.

Marcos Guerrero
13

Ciclo OTTO o de Gasolina
Eficiencia del ciclo
Los procesos bc y da son a volumen
constante, así que

Usando la ecuación de eficiencia
anterior tenemos:

Marcos Guerrero
14
Para simplificar más esto, usamos la relación temperatura-volumen
para procesos adiabáticos con gas ideal

Dividimos ambas ecuaciones entre el factor común

Eliminando por división el factor común (Td - Ta), obtenemos

e 1

1
r

1

; Donde r es la relacion de compresionr

(Va / Vb )

Eficiencia térmica del ciclo OTTO, e
siempre debe ser menor a 1. (e<1)
Marcos Guerrero
15

Ciclo diesel
a-b Compresión adiabática.
b-c Adición de calor a presión
constante.
c-d Expansión adiabática.
d-a Rechazo de calor a presión
constante.

Marcos Guerrero
16

;

Relación de compresión

Marcos Guerrero
17

Siempre se cumple que

eotto

ediesel

Marcos Guerrero
Refrigeradores

18

Un refrigerador hace lo contrario; toma calor de un lugar frío (el interior
del refrigerador) y lo cede a un lugar más caliente (generalmente al
aire del sitio donde está el refrigerador).

Por la primera ley para un proceso
cíclico

El mejor ciclo de refrigeración es el
que saca el máximo de calor del
refrigerador con el menor gasto de
trabajo mecánico, Por tanto, la razón
relevante es

COP

QC
W

QC
QH

QC
Marcos Guerrero
19

Marcos Guerrero
20

Bomba de calor y refrigeradores
COP

QC
W

QC
QH

QC

Coeficiente de desempeño
de enfriamiento

COP

QH
W

QH
QH

QC

Coeficiente de desempeño
de calentamiento
Marcos Guerrero
21

La segunda ley de la termodinámica
Kelvin–Planck :“Es imposible que un sistema
efectúe un proceso en el que absorba calor
de una fuente de temperatura uniforme y lo
convierta totalmente en trabajo mecánico,
terminando en el mismo estado en que
inició.”

Replanteamiento de la segunda ley
“Es imposible que un proceso tenga como único resultado la
transferencia de calor de un cuerpo más frío a uno más caliente.”

Marcos Guerrero
22

Marcos Guerrero
23

Marcos Guerrero
24

Marcos Guerrero
25

Problema

Marcos Guerrero
26

Solución

Marcos Guerrero
27

Problema

Marcos Guerrero
28

Solución

Marcos Guerrero
Ciclo de Carnot

29

Marcos Guerrero
30

Pasos del ciclo de Carnot
1. El gas se expande isotérmicamente a temperatura TH,
absorbiendo calor QH (ab).
2. El gas se expande adiabáticamente hasta que su
temperatura baja a Tc (bc).
3. El gas se comprime isotérmicamente a Tc, expulsando
calor
4. El gas se comprime adiabáticamente hasta su estado
inicial a temperatura TH
(da).

Marcos Guerrero
Ciclo de Carnot

31

Conociendo que:

De forma similar,

La razón de las dos cantidades de calor es entonces

Esto puede simplificarse aún más usando la relación temperaturavolumen para un proceso adiabático.

Marcos Guerrero
Ciclo de Carnot

32

Dividiendo la primera expresión entre la segunda:

Por lo tanto, los dos logaritmos de la ecuación anterior son iguales,
y esa ecuación se reduce a

Transferencia de calor de una
maquina de Carnot
La eficiencia de una máquina de Carnot es

eCarnot

TC
1
TH

TH TC
TH
Marcos Guerrero
33

Refrigerador de Carnot
Dado que cada paso del ciclo de Carnot es reversible, todo el ciclo
podría revertirse, convirtiendo la máquina en refrigerador.

COP

QC

QC / QH

QH

QC

1 QC / QH

Reemplazamos QC / QH
El resultado es :
TC
COPCarnot
TH TC
COPCarnot

TH
TH

TC

TC / TH

Coeficiente de rendimiento
de un refrigerador de Carnot
Coeficiente de rendimiento
de calentamiento de Carnot
Marcos Guerrero
34

Ciclo de Carnot y la Segunda Ley

Marcos Guerrero
35

Definición de la escala de temperatura Kelvin
Define
una
escala
de
temperatura con base en el
ciclo de Carnot y la segunda ley
de la termodinámica, y es
independiente
del
comportamiento de cualquier
sustancia específica. Por lo
tanto, la escala de temperatura
Kelvin es en verdad absoluta.

Marcos Guerrero
36

Problema

Marcos Guerrero
37

Solución

Marcos Guerrero
38

Entropía (J/K) y Desorden
La entropía es una medida cuantitativa del desorden.
Para introducir este concepto, consideremos una expansión
isotérmica infinitesimal del gas ideal.

Introducimos el símbolo S para la entropía del sistema, y definimos el
cambio infinitesimal de entropía dS durante un proceso reversible
infinitesimal a temperatura absoluta T como

Si se agrega un calor total Q durante un proceso isotérmico
reversible a temperatura absoluta T, el cambio de entropía total
está dado por

Marcos Guerrero
39

Problema

Marcos Guerrero
40

Entropía en procesos reversibles
f

S

ds
i

Qr

f

i

dQr
T

El subindice r, es un recordator de
io

que la energia transferi se medira a lo largo
da
de una trayector reversible.
ia
Marcos Guerrero
41

Problema

Marcos Guerrero
42

Solución

Marcos Guerrero
43

Entropía en procesos cíclicos

Concluimos que el cambio de entropía total en un ciclo de
cualquier máquina de Carnot es cero.

Marcos Guerrero
44

Entropía en procesos cíclico reversible

Marcos Guerrero
45

Entropía en procesos irreversibles
“La entropía total de un sistema aislado que se somete a un cambio
no puede disminuir”.

S

0
Marcos Guerrero
46

Problema

Marcos Guerrero
47

Solución

Marcos Guerrero
48

Solución

Marcos Guerrero
49

Cambio en entropía en conducción térmica
El cambio en entropía del sistema (y del Universo)
es mayor que cero:

Marcos Guerrero
50

Cambio en entropía en una expansión libre
Ya que T es constante en este proceso,

se encuentra que el cambio de entropía para el gas es

Ya que Vf > Vi, se concluye que la cambio de entropía es positivo.

Marcos Guerrero
51

Entropía para cualquier proceso
Ds =

DQ
T

dQ
Ds12 = ò
T
dU = dQ - dW
dQ = dU + dW
dQ = nCV dT + PdV

s12

PV = nRT
nRT
P=
V

s12

s12

dV
nCV dT nRT
V
T
2
dT
dV
nCV
nR
T
V
1
T2
V2
nCV ln
nR ln
T1
V1

Marcos Guerrero
52

Entropía para proceso isotérmicos
0

s12

T2
V2
nCV ln
nR ln
T1
V1

s12

V2
nR ln
V1

Marcos Guerrero
53

Entropía para proceso isovolumetrico
0

dq dU dW
0

s12

T2
V2
nCV ln
nR ln
T1
V1

s12

T2
nCV ln
T1
Marcos Guerrero
54

Solución

Marcos Guerrero
55

Entropía para proceso isobáricos
dQ = nC p dT
Ds12 =

2

ò
1

nC p dT
T

T2
Ds12 = nC p ln
T1

Marcos Guerrero
56

Entropía para proceso adiabático

dQ
T

s12
s12

0

0

Marcos Guerrero
57

Problema

Marcos Guerrero
58

Solución

Marcos Guerrero
59

Entropía y Segunda Ley de
termodinámica
“Si se incluyen todos los sistemas que
participan en un proceso, la entropía se
mantiene constante, o bien, aumenta. En
otras palabras, no puede haber un proceso
en el que la entropía total disminuya, si se
incluyen todos los sistemas que participan en
el proceso”.

Marcos Guerrero

Más contenido relacionado

La actualidad más candente

Segunda Ley de Termodinamica
Segunda Ley de TermodinamicaSegunda Ley de Termodinamica
Segunda Ley de Termodinamica
M A Hector Baruc
 
Segunda ley de la termodinamica
Segunda ley de la termodinamicaSegunda ley de la termodinamica
Segunda ley de la termodinamica
Carolina Herrera
 
Conducción Termodinámica
Conducción TermodinámicaConducción Termodinámica
Conducción Termodinámica
Dash920820
 
Procesos Reversibles e irreversibles. Termodinámica
Procesos Reversibles e irreversibles. TermodinámicaProcesos Reversibles e irreversibles. Termodinámica
Procesos Reversibles e irreversibles. Termodinámica
cecymedinagcia
 
Primera ley de la termodinámica
Primera ley de la termodinámicaPrimera ley de la termodinámica
Primera ley de la termodinámica
Salomon Angeles
 
Segunda ley de la termodinamica
Segunda ley de la termodinamicaSegunda ley de la termodinamica
Segunda ley de la termodinamica
Ramon Lop-Mi
 
Transferencia de calor
Transferencia de calorTransferencia de calor
Transferencia de calor
Robert Ramos
 

La actualidad más candente (20)

Segunda Ley de Termodinamica
Segunda Ley de TermodinamicaSegunda Ley de Termodinamica
Segunda Ley de Termodinamica
 
Segunda ley de la termodinamica
Segunda ley de la termodinamicaSegunda ley de la termodinamica
Segunda ley de la termodinamica
 
Segunda ley de la termodinámica
Segunda ley de la termodinámica  Segunda ley de la termodinámica
Segunda ley de la termodinámica
 
Ejercicios termodinamica
Ejercicios termodinamicaEjercicios termodinamica
Ejercicios termodinamica
 
Ciclo de rankine copia
Ciclo de rankine   copiaCiclo de rankine   copia
Ciclo de rankine copia
 
Conducción Termodinámica
Conducción TermodinámicaConducción Termodinámica
Conducción Termodinámica
 
Transferencia de calor
Transferencia de calorTransferencia de calor
Transferencia de calor
 
Primera Ley de La TermodináMica
Primera Ley de La TermodináMicaPrimera Ley de La TermodináMica
Primera Ley de La TermodináMica
 
Procesos Reversibles e irreversibles. Termodinámica
Procesos Reversibles e irreversibles. TermodinámicaProcesos Reversibles e irreversibles. Termodinámica
Procesos Reversibles e irreversibles. Termodinámica
 
Primera ley de la termodinámica
Primera ley de la termodinámicaPrimera ley de la termodinámica
Primera ley de la termodinámica
 
Ciclos de potencia de vapor y combinados-termodinamica
Ciclos de potencia de vapor y  combinados-termodinamicaCiclos de potencia de vapor y  combinados-termodinamica
Ciclos de potencia de vapor y combinados-termodinamica
 
Ley de enfriamiento o Calentamiento /Cambio de Temperatura
Ley de enfriamiento o Calentamiento /Cambio de TemperaturaLey de enfriamiento o Calentamiento /Cambio de Temperatura
Ley de enfriamiento o Calentamiento /Cambio de Temperatura
 
Entropía
EntropíaEntropía
Entropía
 
Segunda ley de la termodinamica
Segunda ley de la termodinamicaSegunda ley de la termodinamica
Segunda ley de la termodinamica
 
Primera ley de la termodinámica para sistemas cerrados UC
Primera ley de la termodinámica para sistemas cerrados UCPrimera ley de la termodinámica para sistemas cerrados UC
Primera ley de la termodinámica para sistemas cerrados UC
 
Sem6 electmodi fisica ii
Sem6 electmodi fisica iiSem6 electmodi fisica ii
Sem6 electmodi fisica ii
 
3. psicrometria jm
3. psicrometria jm3. psicrometria jm
3. psicrometria jm
 
Transferencia de calor
Transferencia de calorTransferencia de calor
Transferencia de calor
 
Clase 10 - Ley de Fourier para la conducción de calor.pptx
Clase 10 - Ley de Fourier para la conducción de calor.pptxClase 10 - Ley de Fourier para la conducción de calor.pptx
Clase 10 - Ley de Fourier para la conducción de calor.pptx
 
Práctica 12 Transferencia de Calor por Convección
Práctica 12 Transferencia de Calor por ConvecciónPráctica 12 Transferencia de Calor por Convección
Práctica 12 Transferencia de Calor por Convección
 

Similar a Segunda ley de la termodinamica

resumen- ejercicio 2da ley TD y repaso (2).pptx
resumen- ejercicio 2da ley TD y repaso (2).pptxresumen- ejercicio 2da ley TD y repaso (2).pptx
resumen- ejercicio 2da ley TD y repaso (2).pptx
DONNYMUOZCCARHUARUPA
 
Maq termicas
Maq termicasMaq termicas
Maq termicas
lealmayra
 
Grupo 4 segunda ley de la termodinamica
Grupo 4   segunda ley de la termodinamicaGrupo 4   segunda ley de la termodinamica
Grupo 4 segunda ley de la termodinamica
Will.I.Am Orlando
 
7. termodinamica 2da ley
7. termodinamica   2da ley7. termodinamica   2da ley
7. termodinamica 2da ley
David Narváez
 
Máquinas térmicas
Máquinas térmicasMáquinas térmicas
Máquinas térmicas
jesuspsa
 
La eficiencia termonidamica Segunda Ley. Jared Guerrero.pdf
La eficiencia termonidamica Segunda Ley. Jared Guerrero.pdfLa eficiencia termonidamica Segunda Ley. Jared Guerrero.pdf
La eficiencia termonidamica Segunda Ley. Jared Guerrero.pdf
Jareda2
 
Ciclos de-potencia-y-refrigeracion1
Ciclos de-potencia-y-refrigeracion1Ciclos de-potencia-y-refrigeracion1
Ciclos de-potencia-y-refrigeracion1
Uriel Sosa
 
Ciclo de Carnot
Ciclo de CarnotCiclo de Carnot
Ciclo de Carnot
Erick Vega
 
Introducción a los Ciclos de Vapor
Introducción a los Ciclos de VaporIntroducción a los Ciclos de Vapor
Introducción a los Ciclos de Vapor
Itamar Bernal
 

Similar a Segunda ley de la termodinamica (20)

resumen- ejercicio 2da ley TD y repaso (2).pptx
resumen- ejercicio 2da ley TD y repaso (2).pptxresumen- ejercicio 2da ley TD y repaso (2).pptx
resumen- ejercicio 2da ley TD y repaso (2).pptx
 
Maq termicas
Maq termicasMaq termicas
Maq termicas
 
SEGUNDA LEY DE LA TERMODINÁMICA
SEGUNDA LEY DE LA TERMODINÁMICASEGUNDA LEY DE LA TERMODINÁMICA
SEGUNDA LEY DE LA TERMODINÁMICA
 
Segunda Ley Termodinamica. relacionnen ingenieriapdf
Segunda Ley Termodinamica. relacionnen ingenieriapdfSegunda Ley Termodinamica. relacionnen ingenieriapdf
Segunda Ley Termodinamica. relacionnen ingenieriapdf
 
SEGUNDA LEY DE LA TERMODINAMICA.pdf
SEGUNDA LEY DE LA TERMODINAMICA.pdfSEGUNDA LEY DE LA TERMODINAMICA.pdf
SEGUNDA LEY DE LA TERMODINAMICA.pdf
 
Grupo 4 segunda ley de la termodinamica
Grupo 4   segunda ley de la termodinamicaGrupo 4   segunda ley de la termodinamica
Grupo 4 segunda ley de la termodinamica
 
7. termodinamica 2da ley
7. termodinamica   2da ley7. termodinamica   2da ley
7. termodinamica 2da ley
 
2ley
2ley2ley
2ley
 
2ley
2ley2ley
2ley
 
Segunda ley de la termodinamica
Segunda ley de la termodinamicaSegunda ley de la termodinamica
Segunda ley de la termodinamica
 
Máquinas térmicas
Máquinas térmicasMáquinas térmicas
Máquinas térmicas
 
segunda ley
segunda leysegunda ley
segunda ley
 
La eficiencia termonidamica Segunda Ley. Jared Guerrero.pdf
La eficiencia termonidamica Segunda Ley. Jared Guerrero.pdfLa eficiencia termonidamica Segunda Ley. Jared Guerrero.pdf
La eficiencia termonidamica Segunda Ley. Jared Guerrero.pdf
 
Ciclos de-potencia-y-refrigeracion1
Ciclos de-potencia-y-refrigeracion1Ciclos de-potencia-y-refrigeracion1
Ciclos de-potencia-y-refrigeracion1
 
Ciclo de Carnot
Ciclo de CarnotCiclo de Carnot
Ciclo de Carnot
 
GUIA_Tema 5_2da_ley.pdf
GUIA_Tema 5_2da_ley.pdfGUIA_Tema 5_2da_ley.pdf
GUIA_Tema 5_2da_ley.pdf
 
segunda ley de la termodinámica
segunda ley de la termodinámicasegunda ley de la termodinámica
segunda ley de la termodinámica
 
Presentación complementaria
Presentación complementariaPresentación complementaria
Presentación complementaria
 
Termo 3. segundo principio. exergia
Termo 3. segundo principio. exergiaTermo 3. segundo principio. exergia
Termo 3. segundo principio. exergia
 
Introducción a los Ciclos de Vapor
Introducción a los Ciclos de VaporIntroducción a los Ciclos de Vapor
Introducción a los Ciclos de Vapor
 

Más de Marcos Guerrero Zambrano

Trabajo, energía, potencia y rendimiento FÍSICA A
Trabajo, energía, potencia y rendimiento FÍSICA ATrabajo, energía, potencia y rendimiento FÍSICA A
Trabajo, energía, potencia y rendimiento FÍSICA A
Marcos Guerrero Zambrano
 
Cinematica en una y dos dimensiones FÍSICA A
Cinematica en una y dos dimensiones FÍSICA ACinematica en una y dos dimensiones FÍSICA A
Cinematica en una y dos dimensiones FÍSICA A
Marcos Guerrero Zambrano
 

Más de Marcos Guerrero Zambrano (20)

Energia y Potencial Eléctrico
Energia y Potencial EléctricoEnergia y Potencial Eléctrico
Energia y Potencial Eléctrico
 
Preguntas Clicker Trabajo, Energía y Potencia
Preguntas Clicker Trabajo, Energía y PotenciaPreguntas Clicker Trabajo, Energía y Potencia
Preguntas Clicker Trabajo, Energía y Potencia
 
Gravitacion universal
Gravitacion universalGravitacion universal
Gravitacion universal
 
Gases ideales y su teoria cinética
Gases ideales y su teoria cinéticaGases ideales y su teoria cinética
Gases ideales y su teoria cinética
 
Temperatura y calor
Temperatura y calorTemperatura y calor
Temperatura y calor
 
Equilibrio estatico
Equilibrio estaticoEquilibrio estatico
Equilibrio estatico
 
Dinamica del movimiento rotacional
Dinamica del movimiento rotacionalDinamica del movimiento rotacional
Dinamica del movimiento rotacional
 
Impulso y momento lineal Física A
Impulso y momento lineal Física AImpulso y momento lineal Física A
Impulso y momento lineal Física A
 
Ondas sonoras Física B
Ondas sonoras Física BOndas sonoras Física B
Ondas sonoras Física B
 
Ondas mecanicas FÍSICA B
Ondas mecanicas FÍSICA BOndas mecanicas FÍSICA B
Ondas mecanicas FÍSICA B
 
Mecánica de fluidos FÍSICA B
Mecánica de fluidos FÍSICA BMecánica de fluidos FÍSICA B
Mecánica de fluidos FÍSICA B
 
Elasticidad FISICA B
Elasticidad FISICA BElasticidad FISICA B
Elasticidad FISICA B
 
Leyes de la mecanica de newton FÍSICA
Leyes de la mecanica de newton FÍSICALeyes de la mecanica de newton FÍSICA
Leyes de la mecanica de newton FÍSICA
 
Trabajo, energía, potencia y rendimiento FÍSICA A
Trabajo, energía, potencia y rendimiento FÍSICA ATrabajo, energía, potencia y rendimiento FÍSICA A
Trabajo, energía, potencia y rendimiento FÍSICA A
 
Cinematica en una y dos dimensiones FÍSICA A
Cinematica en una y dos dimensiones FÍSICA ACinematica en una y dos dimensiones FÍSICA A
Cinematica en una y dos dimensiones FÍSICA A
 
Unidad 2-Curso de Nivelación
Unidad 2-Curso de NivelaciónUnidad 2-Curso de Nivelación
Unidad 2-Curso de Nivelación
 
Unidad 1 -Curso de nivelación ESPOL
Unidad 1 -Curso de nivelación ESPOLUnidad 1 -Curso de nivelación ESPOL
Unidad 1 -Curso de nivelación ESPOL
 
Dinamica-UIDE
Dinamica-UIDEDinamica-UIDE
Dinamica-UIDE
 
Cinemática básica en una dimension-UIDE
Cinemática básica en una dimension-UIDECinemática básica en una dimension-UIDE
Cinemática básica en una dimension-UIDE
 
Deber de fuerza y movimiento-UIDE
Deber de fuerza y movimiento-UIDEDeber de fuerza y movimiento-UIDE
Deber de fuerza y movimiento-UIDE
 

Último

Lineamientos de la Escuela de la Confianza SJA Ccesa.pptx
Lineamientos de la Escuela de la Confianza  SJA  Ccesa.pptxLineamientos de la Escuela de la Confianza  SJA  Ccesa.pptx
Lineamientos de la Escuela de la Confianza SJA Ccesa.pptx
Demetrio Ccesa Rayme
 
Estrategia Nacional de Refuerzo Escolar SJA Ccesa007.pdf
Estrategia Nacional de Refuerzo Escolar  SJA  Ccesa007.pdfEstrategia Nacional de Refuerzo Escolar  SJA  Ccesa007.pdf
Estrategia Nacional de Refuerzo Escolar SJA Ccesa007.pdf
Demetrio Ccesa Rayme
 
FICHA DE LA VIRGEN DE FÁTIMA.pdf educación religiosa primaria de menores
FICHA DE LA VIRGEN DE FÁTIMA.pdf educación religiosa primaria de menoresFICHA DE LA VIRGEN DE FÁTIMA.pdf educación religiosa primaria de menores
FICHA DE LA VIRGEN DE FÁTIMA.pdf educación religiosa primaria de menores
Santosprez2
 
Las Preguntas Educativas entran a las Aulas CIAESA Ccesa007.pdf
Las Preguntas Educativas entran a las Aulas CIAESA  Ccesa007.pdfLas Preguntas Educativas entran a las Aulas CIAESA  Ccesa007.pdf
Las Preguntas Educativas entran a las Aulas CIAESA Ccesa007.pdf
Demetrio Ccesa Rayme
 

Último (20)

4. MATERIALES QUE SE EMPLEAN EN LAS ESTRUCTURAS.pptx
4. MATERIALES QUE SE EMPLEAN EN LAS ESTRUCTURAS.pptx4. MATERIALES QUE SE EMPLEAN EN LAS ESTRUCTURAS.pptx
4. MATERIALES QUE SE EMPLEAN EN LAS ESTRUCTURAS.pptx
 
Diapositivas unidad de trabajo 7 sobre Coloración temporal y semipermanente
Diapositivas unidad de trabajo 7 sobre Coloración temporal y semipermanenteDiapositivas unidad de trabajo 7 sobre Coloración temporal y semipermanente
Diapositivas unidad de trabajo 7 sobre Coloración temporal y semipermanente
 
Santa Criz de Eslava, la más monumental de las ciudades romanas de Navarra
Santa Criz de Eslava, la más monumental de las ciudades romanas de NavarraSanta Criz de Eslava, la más monumental de las ciudades romanas de Navarra
Santa Criz de Eslava, la más monumental de las ciudades romanas de Navarra
 
GOBIERNO DE MANUEL ODRIA EL OCHENIO.pptx
GOBIERNO DE MANUEL ODRIA   EL OCHENIO.pptxGOBIERNO DE MANUEL ODRIA   EL OCHENIO.pptx
GOBIERNO DE MANUEL ODRIA EL OCHENIO.pptx
 
Motivados por la esperanza. Esperanza en Jesús
Motivados por la esperanza. Esperanza en JesúsMotivados por la esperanza. Esperanza en Jesús
Motivados por la esperanza. Esperanza en Jesús
 
TEMA EGIPTO.pdf. Presentación civilización
TEMA EGIPTO.pdf. Presentación civilizaciónTEMA EGIPTO.pdf. Presentación civilización
TEMA EGIPTO.pdf. Presentación civilización
 
Revista Faro Normalista 6, 18 de mayo 2024
Revista Faro Normalista 6, 18 de mayo 2024Revista Faro Normalista 6, 18 de mayo 2024
Revista Faro Normalista 6, 18 de mayo 2024
 
Realitat o fake news? – Què causa el canvi climàtic? - Modificacions dels pat...
Realitat o fake news? – Què causa el canvi climàtic? - Modificacions dels pat...Realitat o fake news? – Què causa el canvi climàtic? - Modificacions dels pat...
Realitat o fake news? – Què causa el canvi climàtic? - Modificacions dels pat...
 
Libros del Ministerio de Educación (2023-2024).pdf
Libros del Ministerio de Educación (2023-2024).pdfLibros del Ministerio de Educación (2023-2024).pdf
Libros del Ministerio de Educación (2023-2024).pdf
 
El Futuro de la Educacion Digital JS1 Ccesa007.pdf
El Futuro de la Educacion Digital  JS1  Ccesa007.pdfEl Futuro de la Educacion Digital  JS1  Ccesa007.pdf
El Futuro de la Educacion Digital JS1 Ccesa007.pdf
 
Estudios Sociales libro 8vo grado Básico
Estudios Sociales libro 8vo grado BásicoEstudios Sociales libro 8vo grado Básico
Estudios Sociales libro 8vo grado Básico
 
En un aposento alto himno _letra y acordes.pdf
En un aposento alto himno _letra y acordes.pdfEn un aposento alto himno _letra y acordes.pdf
En un aposento alto himno _letra y acordes.pdf
 
Lineamientos de la Escuela de la Confianza SJA Ccesa.pptx
Lineamientos de la Escuela de la Confianza  SJA  Ccesa.pptxLineamientos de la Escuela de la Confianza  SJA  Ccesa.pptx
Lineamientos de la Escuela de la Confianza SJA Ccesa.pptx
 
Sesión de clase Motivados por la esperanza.pdf
Sesión de clase Motivados por la esperanza.pdfSesión de clase Motivados por la esperanza.pdf
Sesión de clase Motivados por la esperanza.pdf
 
Estrategia Nacional de Refuerzo Escolar SJA Ccesa007.pdf
Estrategia Nacional de Refuerzo Escolar  SJA  Ccesa007.pdfEstrategia Nacional de Refuerzo Escolar  SJA  Ccesa007.pdf
Estrategia Nacional de Refuerzo Escolar SJA Ccesa007.pdf
 
SESION DE APRENDIZAJE PARA3ER GRADO -EL SISTEMA DIGESTIVO
SESION DE APRENDIZAJE PARA3ER GRADO -EL SISTEMA DIGESTIVOSESION DE APRENDIZAJE PARA3ER GRADO -EL SISTEMA DIGESTIVO
SESION DE APRENDIZAJE PARA3ER GRADO -EL SISTEMA DIGESTIVO
 
ACERTIJO CÁLCULOS MATEMÁGICOS EN LA CARRERA OLÍMPICA. Por JAVIER SOLIS NOYOLA
ACERTIJO CÁLCULOS MATEMÁGICOS EN LA CARRERA OLÍMPICA. Por JAVIER SOLIS NOYOLAACERTIJO CÁLCULOS MATEMÁGICOS EN LA CARRERA OLÍMPICA. Por JAVIER SOLIS NOYOLA
ACERTIJO CÁLCULOS MATEMÁGICOS EN LA CARRERA OLÍMPICA. Por JAVIER SOLIS NOYOLA
 
Tema 9. Roma. 1º ESO 2014. Ciencias SOciales
Tema 9. Roma. 1º ESO 2014. Ciencias SOcialesTema 9. Roma. 1º ESO 2014. Ciencias SOciales
Tema 9. Roma. 1º ESO 2014. Ciencias SOciales
 
FICHA DE LA VIRGEN DE FÁTIMA.pdf educación religiosa primaria de menores
FICHA DE LA VIRGEN DE FÁTIMA.pdf educación religiosa primaria de menoresFICHA DE LA VIRGEN DE FÁTIMA.pdf educación religiosa primaria de menores
FICHA DE LA VIRGEN DE FÁTIMA.pdf educación religiosa primaria de menores
 
Las Preguntas Educativas entran a las Aulas CIAESA Ccesa007.pdf
Las Preguntas Educativas entran a las Aulas CIAESA  Ccesa007.pdfLas Preguntas Educativas entran a las Aulas CIAESA  Ccesa007.pdf
Las Preguntas Educativas entran a las Aulas CIAESA Ccesa007.pdf
 

Segunda ley de la termodinamica

  • 2. 2 Procesos reversibles En un proceso reversible el sistema se somete al proceso que puede regresar a sus condiciones iniciales a lo largo de la misma trayectoria sobre un diagrama PV, y cada punto a lo largo de dicha trayectoria esta en estado de equilibrio. Un gas en contacto térmico con un deposito de energia se comprime lentamente conforme granos individuales de arena caen sobre el pistón. La compresión es isotérmica y reversible. Marcos Guerrero
  • 3. 3 Procesos irreversibles Todos los procesos termodinámicos que se dan en la naturaleza son procesos irreversibles, es decir, procesos que se efectúan espontáneamente en una dirección pero no en otra. El proceso reversible es una idealización; todos los procesos reales en la Tierra son irreversibles. Marcos Guerrero
  • 4. 4 Proceso reversible e irreversible Marcos Guerrero
  • 5. 5 Desorden y procesos termodinámicos La transferencia de calor implica cambios de energía en un movimiento molecular desordenado, aleatorio. Por lo tanto, la conversión de energía mecánica en calor implica un aumento de la aleatoriedad o el desorden. Marcos Guerrero
  • 6. 6 Maquinas térmicas Es un dispositivo que transforma calor parcialmente en trabajo o energía mecánica o bien Una máquina térmica es un dispositivo que toma energia por calor y, al funcionar en un proceso cíclico, expulsa una fracción de dicha energia mediante trabajo. Para el análisis de las maquinas térmicas es importante considerar: Fuente Caliente puede dar a la sustancia de trabajo grandes cantidades de calor a temperatura constante TH Fuente fría la cual puede absorber grandes cantidades de calor desechado por la máquina a una temperatura constante menor TC Marcos Guerrero
  • 7. 7 Diagrama de flujo de energia y eficiencia QH Representa el calor absorbido por la maquina durante un ciclo.. QC Representa el calor rechazado por la maquina durante un ciclo. Por lo tanto el calor Q neto absorbido por el ciclo es: Q QH QC QH QC La salida útil de la maquina es el trabajo W efectuado por la sustancia de trabajo Nuestro interés es convertir todo el QH en trabajo. W Q QH QC QH QC Marcos Guerrero
  • 11. 11 Maquinas de combustión interna Marcos Guerrero
  • 12. 12 Ciclo OTTO o de Gasolina a-b Compresión isentrópicos b-c Adición de calor a volumen constante. c-d Expansión isentrópica. d-a Rechazo de calor a volumen constante. Marcos Guerrero
  • 13. 13 Ciclo OTTO o de Gasolina Eficiencia del ciclo Los procesos bc y da son a volumen constante, así que Usando la ecuación de eficiencia anterior tenemos: Marcos Guerrero
  • 14. 14 Para simplificar más esto, usamos la relación temperatura-volumen para procesos adiabáticos con gas ideal Dividimos ambas ecuaciones entre el factor común Eliminando por división el factor común (Td - Ta), obtenemos e 1 1 r 1 ; Donde r es la relacion de compresionr (Va / Vb ) Eficiencia térmica del ciclo OTTO, e siempre debe ser menor a 1. (e<1) Marcos Guerrero
  • 15. 15 Ciclo diesel a-b Compresión adiabática. b-c Adición de calor a presión constante. c-d Expansión adiabática. d-a Rechazo de calor a presión constante. Marcos Guerrero
  • 17. 17 Siempre se cumple que eotto ediesel Marcos Guerrero
  • 18. Refrigeradores 18 Un refrigerador hace lo contrario; toma calor de un lugar frío (el interior del refrigerador) y lo cede a un lugar más caliente (generalmente al aire del sitio donde está el refrigerador). Por la primera ley para un proceso cíclico El mejor ciclo de refrigeración es el que saca el máximo de calor del refrigerador con el menor gasto de trabajo mecánico, Por tanto, la razón relevante es COP QC W QC QH QC Marcos Guerrero
  • 20. 20 Bomba de calor y refrigeradores COP QC W QC QH QC Coeficiente de desempeño de enfriamiento COP QH W QH QH QC Coeficiente de desempeño de calentamiento Marcos Guerrero
  • 21. 21 La segunda ley de la termodinámica Kelvin–Planck :“Es imposible que un sistema efectúe un proceso en el que absorba calor de una fuente de temperatura uniforme y lo convierta totalmente en trabajo mecánico, terminando en el mismo estado en que inició.” Replanteamiento de la segunda ley “Es imposible que un proceso tenga como único resultado la transferencia de calor de un cuerpo más frío a uno más caliente.” Marcos Guerrero
  • 30. 30 Pasos del ciclo de Carnot 1. El gas se expande isotérmicamente a temperatura TH, absorbiendo calor QH (ab). 2. El gas se expande adiabáticamente hasta que su temperatura baja a Tc (bc). 3. El gas se comprime isotérmicamente a Tc, expulsando calor 4. El gas se comprime adiabáticamente hasta su estado inicial a temperatura TH (da). Marcos Guerrero
  • 31. Ciclo de Carnot 31 Conociendo que: De forma similar, La razón de las dos cantidades de calor es entonces Esto puede simplificarse aún más usando la relación temperaturavolumen para un proceso adiabático. Marcos Guerrero
  • 32. Ciclo de Carnot 32 Dividiendo la primera expresión entre la segunda: Por lo tanto, los dos logaritmos de la ecuación anterior son iguales, y esa ecuación se reduce a Transferencia de calor de una maquina de Carnot La eficiencia de una máquina de Carnot es eCarnot TC 1 TH TH TC TH Marcos Guerrero
  • 33. 33 Refrigerador de Carnot Dado que cada paso del ciclo de Carnot es reversible, todo el ciclo podría revertirse, convirtiendo la máquina en refrigerador. COP QC QC / QH QH QC 1 QC / QH Reemplazamos QC / QH El resultado es : TC COPCarnot TH TC COPCarnot TH TH TC TC / TH Coeficiente de rendimiento de un refrigerador de Carnot Coeficiente de rendimiento de calentamiento de Carnot Marcos Guerrero
  • 34. 34 Ciclo de Carnot y la Segunda Ley Marcos Guerrero
  • 35. 35 Definición de la escala de temperatura Kelvin Define una escala de temperatura con base en el ciclo de Carnot y la segunda ley de la termodinámica, y es independiente del comportamiento de cualquier sustancia específica. Por lo tanto, la escala de temperatura Kelvin es en verdad absoluta. Marcos Guerrero
  • 38. 38 Entropía (J/K) y Desorden La entropía es una medida cuantitativa del desorden. Para introducir este concepto, consideremos una expansión isotérmica infinitesimal del gas ideal. Introducimos el símbolo S para la entropía del sistema, y definimos el cambio infinitesimal de entropía dS durante un proceso reversible infinitesimal a temperatura absoluta T como Si se agrega un calor total Q durante un proceso isotérmico reversible a temperatura absoluta T, el cambio de entropía total está dado por Marcos Guerrero
  • 40. 40 Entropía en procesos reversibles f S ds i Qr f i dQr T El subindice r, es un recordator de io que la energia transferi se medira a lo largo da de una trayector reversible. ia Marcos Guerrero
  • 43. 43 Entropía en procesos cíclicos Concluimos que el cambio de entropía total en un ciclo de cualquier máquina de Carnot es cero. Marcos Guerrero
  • 44. 44 Entropía en procesos cíclico reversible Marcos Guerrero
  • 45. 45 Entropía en procesos irreversibles “La entropía total de un sistema aislado que se somete a un cambio no puede disminuir”. S 0 Marcos Guerrero
  • 49. 49 Cambio en entropía en conducción térmica El cambio en entropía del sistema (y del Universo) es mayor que cero: Marcos Guerrero
  • 50. 50 Cambio en entropía en una expansión libre Ya que T es constante en este proceso, se encuentra que el cambio de entropía para el gas es Ya que Vf > Vi, se concluye que la cambio de entropía es positivo. Marcos Guerrero
  • 51. 51 Entropía para cualquier proceso Ds = DQ T dQ Ds12 = ò T dU = dQ - dW dQ = dU + dW dQ = nCV dT + PdV s12 PV = nRT nRT P= V s12 s12 dV nCV dT nRT V T 2 dT dV nCV nR T V 1 T2 V2 nCV ln nR ln T1 V1 Marcos Guerrero
  • 52. 52 Entropía para proceso isotérmicos 0 s12 T2 V2 nCV ln nR ln T1 V1 s12 V2 nR ln V1 Marcos Guerrero
  • 53. 53 Entropía para proceso isovolumetrico 0 dq dU dW 0 s12 T2 V2 nCV ln nR ln T1 V1 s12 T2 nCV ln T1 Marcos Guerrero
  • 55. 55 Entropía para proceso isobáricos dQ = nC p dT Ds12 = 2 ò 1 nC p dT T T2 Ds12 = nC p ln T1 Marcos Guerrero
  • 56. 56 Entropía para proceso adiabático dQ T s12 s12 0 0 Marcos Guerrero
  • 59. 59 Entropía y Segunda Ley de termodinámica “Si se incluyen todos los sistemas que participan en un proceso, la entropía se mantiene constante, o bien, aumenta. En otras palabras, no puede haber un proceso en el que la entropía total disminuya, si se incluyen todos los sistemas que participan en el proceso”. Marcos Guerrero