1. TEMA 6
ENTROPÍA

2. ENTROPÍA
La entropía es un patrón de medida. En física esto se aplica a la segunda ley de la
termodinámica , la cual dice que los sistemas aislados tienden al desorden, es
decir, las cosas tienden al caos a medida que pasa el tiempo (no hay más que fijarse
en el organismo de un ser vivo); mientras que en la teoría de la comunicación este
concepto es empleado como un nº que mide el grado de incertidumbre que posee
un mensaje. La entropía es nula cuando la certeza es absoluta, y alcanzará un
máximo cuando el sistema se acerca al equilibrio. Cuando la entropía sea máxima
en el universo, esto es, exista un equilibrio entre todas las temperaturas y
presiones, llegará la muerte térmica del universo. Toda la energía se encontrará en
forma de calor y no podrán darse transformaciones energéticas.

3. Cero Absoluto
Sólo se pueden calcular variaciones de entropía. Para calcular la entropía de un sistema es
necesario fijar la entropía del mismo en un estado determinado. La Tercera ley de la
termodinámica fija un estado estándar: para sistemas químicamente puros, sin defectos
estructurales en la red cristalina, de densidad finita, la entropía es nula en el cero absoluto
(0 K).
-Proceso reversible al que se puede invertir y dejar a nuestro sistema en las mismas
condiciones iníciales. Teniendo en cuenta nuestra caja ya sin las separaciones, tenemos a
las canicas revueltas unas con otras, es decir, sin un orden.
-Proceso no reversible, en donde una vez terminado, el orden que había en las condiciones
iníciales del sistema ya nunca volverá a establecerse. El estudio de este tipo de procesos es
importante porque en la naturaleza todos los procesos son irreversibles.
Entropía proceso Reversible y Irreversible
¿Para qué sirve la entropía?
medida del grado de restricción o como medida del desorden de un sistema, o bien
en ingeniería, como concepto auxiliar en los problemas del rendimiento energético de las
máquinas, es una de las variables termodinámicas más importantes.

4. DESIGUALDAD DE CLAUSIUS
La desigualdad de Clausius es una relación entre las temperaturas de un numero
arbitrario de fuentes térmicas y las cantidades de calor entregadas o absorbidas por
ellas, cuando a una sustancia se le hace recorrer un proceso cíclico arbitrario
durante el cual intercambie calor con las fuentes. Esta desigualdad viene dada por:
dQ / T <= 0
en el caso de una cantidad infinita de fuentes.
En la desigualdad de Clausius no se han impuesto restricciones con respecto a la
reversibilidad o no del proceso, pero si hacemos la restricción de que el proceso sea
reversible podemos ver que no importa el camino que usemos para recorrer el
proceso, el cambio de calor dQ va a hacer igual en un sentido o en otro por lo que
llegaremos a que:
dQ / T = 0

5. Como estamos imponiendo que usemos un camino cualquiera esta
diferencial es una diferencial exacta y diremos que representa a
una función de estado S que pude representarse por dS. Esta
cantidad S recibe el nombre de Entropía del sistema y la ecuación :
dQ / T = dS

6. CAMBIO DE ENTROPÍA
Es una propiedad de las sustancias que permite determinar la reversibilidad de los
procesos.
•Se define mediante la siguiente expresión:
dS = (δQ/T) rev
Para los procesos reales, que son irreversibles, la segunda ley conduce a que
dS > (δQ/T)
Por ello, los cambios de entropía permiten determinar si un proceso es
reversible o no.
La función de estado cuya variación en un proceso determina en qué sentido tiene lugar, es
la entropía (S).
La mide el grado de desorden o de orden del sistema y depende únicamente de los estados
inicial y final de dicho sistema.

7. PROCESO ADIABÁTICO
El término adiabático hace referencia a elementos que impiden la
transferencia de calor con el entorno. Una pared aislada se aproxima
bastante a un límite adiabático. Otro ejemplo es la temperatura adiabática
de llama, que es la temperatura que podría alcanzar una llama si no hubiera
pérdida de calor hacia el entorno. En climatización los procesos de
humectación (aporte de vapor de agua ) son adiabáticos, puesto que no hay
transferencia de calor, a pesar que se consiga variar la temperatura del aire
y su humedad relativa. El extremo opuesto, en el que tiene lugar la máxima
transferencia de calor, causando que la temperatura permanezca constante,
se denomina proceso isotérmico.
En otras palabras se considera proceso adiabático a un sistema especial en
el cual no se pierde ni tampoco se gana energía calorífica. Esto viene
definido según la primera ley de termodinámica describiendo que Q=0

8. Esquema de una expansión adiabática
Durante un proceso adiabático, la energía interna del fluido que
realiza el trabajo debe necesariamente decrecer.
Formulación matemática
La ecuación matemática que describe un
proceso adiabático en un gas (si el
proceso es reversible) es
donde P es la presión del gas, V su
volumen y