entropia

7/17/2019 ENTROPIA

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ENTROPÍA Y SU EXPRESIÓN

MATEMÁTICA.

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Introducción

•La termodinámica, por definirla de una

manera muy simple, fija su atención en elinterior de los sistemas físicos, en los

intercambios de energía en forma de calor

que se llevan a cabo entre un sistema y otro.

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La Segunda Ley

"No existe un proceso cuyo único resultado sea

la absorción de calor de una fuente y la

conversión íntegra de este calor en trabajo".

•Este principio !rincipio de elvin#!lanc$% nació del

estudio del rendimiento de máquinas ymejoramiento tecnológico de las mismas.

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Entropía

• La entropía simboli&ada como S % es unamagnitud física que permite determinar la parte

de la energía que no puede utili&arse para

producir trabajo.

• La definición más elemental de este concepto

es la siguiente' Entropía es el grado de

desorden que tiene un sistema.

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(!ara qu) sirve la entropía*

• La entropía, como medida del grado de restricción o

como medida del desorden de un sistema, o bien

como concepto au+iliar en los problemas del

rendimiento energ)tico de las máquinas, es una delas variables termodinámicas más importantes. u

relación con la teoría del caos le abre un nuevo

campo de estudio e investigación a este concepto.

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El desorden y el grado de organiación!EE#$L%&

-amos a imaginar que tenemos una caja con tres divisionesdentro de la caja y en cada división se encuentran tres tipos

diferentes de canicas' a&ules, amarillas y rojas,

respectivamente. Las divisiones son movibles así que se

decide quitar la primera de ellas, la que separa a las canicas

a&ules de las amarillas. Lo que se esta /aciendo dentro del

punto de vista de la entropía es quitar un grado o índice de

restricción al sistema antes de que se quitara la primera

división, las canicas se encontraban separadas y ordenadas

en colores' en la primera división las a&ules, en la segundalas amarillas y en la tercera las rojas, estaban restringidas a

un cierto orden.

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0l quitar la segunda división, se esta quitando

tambi)n otro grado de restricción. Las canicas se /an

me&clados unas con otras de tal manera que a/ora

no las puedo tener ordenas pues las barreras que les

restringían /an sido removidas.

La entropía de este sistema /a aumentado al irquitando las restricciones pues inicialmente /abía un

orden establecido y al final del proceso el proceso es

en este caso el quitar las divisiones de la caja% no

e+iste orden alguno dentro de la caja.

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$rocesos reversibles e irreversibles

-olviendo al ejemplo anterior, vamos a e+plicar qu) es unproceso reversible y un irreversible.

•$roceso reversible al que se puede invertir y dejar a

nuestro sistema en las mismas condiciones iniciales.

1eniendo en cuenta nuestra caja ya sin las separaciones,

tenemos a las canicas revueltas unas con otras, es decir,

sin un orden. i el proceso que efectuamos de quitar las

divisiones fuera reversible, las canicas tendrían queordenarse espontáneamente en a&ules, amarillas y rojas,

seg2n el orden de las divisiones. Esto no ocurrirá.

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El proceso que efectuamos con nuestra caja decanicas fue un 'roceso irreversible, en donde una

ve& terminado, el orden que /abía en las

condiciones iniciales del sistema ya nunca volverá a

establecerse. El estudio de este tipo de procesos esimportante porque en la naturalea todos los

procesos son irreversibles.

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Ecuaciones

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ignificado

3uando un sistema termodinámico pasa, en un

proceso reversible e isot)rmico, del estado 4 al

estado 5, el cambio en su entropía es igual a la

cantidad de calor intercambiado entre el sistema yel medio dividido por su temperatura. absoluta.

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