Segunda Ley de la Termodinámica
Utilidad
Predecir dirección de los procesos.
Establecer las condiciones de equilibrio.
Determinar las mejores prestaciones teóricas de ciclos y motores térmicos.
Cuantificar el alejamiento del óptimo en máquinas reales
Un proceso debe satisfacer tanto la primera como la segunda ley de la termodinámica para que se pueda llevar a cabo.
El trabajo puede convertirse fácilmente en calor, pero la experiencia indica que este último no puede convertirse total y continuamente en trabajo. Es decir que el trabajo es una forma más valiosa de energía que el calor.
Máquina Térmica
Sistema cerrado que opera cíclicamente y produce trabajo intercambiando calor a través de sus fronteras
Parte del calor que recibe una máquina térmica se convierte en trabajo, mientras que el resto es rechazado a un sumidero
Eficiencia Térmica
Medida de qué tan eficientemente una máquina térmica convierte el calor que recibe en trabajo.
Refrigeradores y Bombas de Calor
Los ciclos inversos son sistemas cíclicos que consumen una cantidad neta de trabajo, y el objetivo es retirar calor de una fuente fría (refrigeradores) o aportar calor a una fuente caliente (bomba de calor).
Procesos
Reversibles
Un proceso que puede invertirse sin dejar rastros en los alrededores.
Irreversibles
Un proceso que no es reversible.
Principio de Carnot
La eficiencia de una máquina térmica irreversible siempre es menor que la eficiencia de una máquina térmica reversible, cuando ambas operan entre os mismos depósitos de calor
Todas las máquinas térmicas totalmente reversible tienen la misma eficiencia cuando operan entre los mismos depósitos de calor
Entropia
Propiedad de estado
La entropía del sistema es una cantidad proporcional al logaritmo natural de la probabilidad del estado del sistema. S= k ln W