F1Semana 15 Fenómenos Termodinámicos
| Preguntas | ¿Que es un proceso termodinámico reversible? | ¿En que consiste un proceso termodinámico irreversible? | ¿Como enuncio Clausius la 2ª. Ley de la Termodinámica? | ¿Cual es el enunciado de la 2ª. Ley de la Termodinámica de Kelvin y Planck? | ¿Cuál es el funcionamiento de un refrigerador? | Cuál sería una conclusión general de la 2a. Ley de la termodinámica? |
| Equipo | 2 | 5 | 1 | 6 | 4 | 3 |
| Respuestas | Se denominan procesos reversibles a aquellos que hacen evolucionar a un sistema termodinámico desde un estado de equilibrio[] inicial a otro nuevo estado de equilibrio final a través de infinitos estados de equilibrio. De una manera simplificada, se puede decir que un proceso reversible es aquel proceso que, después de ser llevado de un estado inicial a uno final, puede retomar sus propiedades originales. Estos procesos son procesos ideales,[] ya que el tiempo necesario para que se establezcan esos infinitos estados de equilibrio intermedio sería infinito. Un proceso reversible es aquel en que se puede hacer que el sistema vuelva a su estado original, sin variación neta del sistema ni del medio exterior. | Se denominan procesos reversibles a aquellos que hacen evolucionar a un sistema termodinámico desde un estado de equilibrio[ ]inicial a otro nuevo estado de equilibrio final a través de infinitos estados de equilibrio. De una manera simplificada, se puede decir que un proceso reversible es aquel proceso que, después de ser llevado de un estado inicial a uno final, puede retomar sus propiedades originales. Estos procesos son procesos ideales,[]ya que el tiempo. necesario para que se establezcan esos infinitos estados de equilibrio intermedio sería infinito. La variación de las variables de estado del sistema,[] entre uno de estos estados de equilibrio intermedio y el sucesivo es una variación infinitesimal, es decir, la diferencia que hay entre el valor de una de las variables en un estado y el siguiente es un infinitésimo Un proceso reversible es aquel en que se puede hacer que el sistema vuelva a su estado original, sin variación neta del sistema ni del medio exterior. | “No es posible en un proceso cíclico que el calor fluya de un cuerpo a otro cuerpo con mayor temperatura, sin que otro cambio ocurra.” >.<¡ | “No es posible un proceso cuyo único resultado sea la absorción de calor procedente de un foco y la conversión de este calor en trabajo.” | Básicamente el funcionamiento de un refrigerador consiste en que una sustancia absorba calor del foco frío y lo libere en el foco caliente, para ello se suministra energía. El dispositivo consta básicamente de un circuito cerrado por el que circula un gas (que puede licuarse) y una bomba que comprime y transporta el gas. Tenemos un gas que con ayuda de la bomba comprimimos. Es en este punto donde suministramos energía. Este gas, por efecto de la compresión, se calienta. Lo enfriamos hasta la temperatura ambiente, esto se realiza en la parte del circuito que se encuentra detrás del aparato (una reja negra), es aquí donde se pasa calor al foco caliente (el del gas y la energía suministrada con la bomba). Una vez a temperatura ambiente entra en la zona a refrigerar y allí se hace una expansión brusca del mismo, lo que hace que se enfríe, es aquí donde se toma calor del foco frío. El gas que sale vuelve a entrar en la bomba cerrando el circuito. | Esta ley arrebata la dirección en la que deben llevarse a cabo los procesos termodinámicos y, por lo tanto, la imposibilidad de que ocurran en el sentido contrario También establece, en algunos casos, la imposibilidad de convertir completamente toda la energía de un tipo en otro sin pérdidas. De esta forma, la segunda ley impone restricciones para las transferencias de energía que hipotéticamente pudieran llevarse a cabo teniendo en cuenta sólo el Primer Principio. Debido a esta ley también se tiene que el flujo espontáneo de calor siempre es unidireccional, desde los cuerpos de mayor temperatura hacia los de menor temperatura, hasta lograr un equilibrio térmico. La aplicación más conocida es la de las máquinas térmicas, que obtienen trabajo mecánico mediante aporte de calor de una fuente o foco caliente, para ceder parte de este calor a la fuente o foco o sumidero frío. La diferencia entre los dos calores tiene su equivalente en el trabajo mecánico obtenido. Existen numerosos enunciados equivalentes para definir este principio, destacándose el de Clausius y el de Kelvin |
La entropía en los procesos reversibles (I)
En el simulador temperatura-entropía, http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/estadistica/segundo/segundo.htm
cada equipo calculara la variación de la entropía en función de una temperatura, para seis pasos, graficar los datos temperatura entropía.
| Equipo | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| Temperatura oC | 20 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 |
| Grafica seis pasos | | | | | | |
Conclusiones: Al aumentar la temperatura la entropía del sistema aumenta. :D
