Segunda ley de la termodinámica
Definiciones
Entropía S
Magnitud que mide el número de microestados equivalentes para un mismo macroestado de un sistema
Al hablar de esto, hablamos sobre probabilidades
La cantidad de entropía del universo tiende a incrementarse con el tiempo.
Un sistema evoluciona a su configuración más probable que es la que se da con más microestados y coincide con la que mayor entropía tiene
Todo sistema aislado evoluciona a un estado de mayor desorden
A nivel microscópico
S = k log(W)
W es el número de estados
Todo sistema aislado evoluciona a un estado de mayor información perdida
Máquina térmica
Es todo conjunto de elementos mecánicos que convierten la energía térmica o calor en energía mecánica
Tipos
Motoras
Generadoras
Ciclo termodinámico
Estos son procesos idealizados en equilibrio y reversible
Eficiencia e
En los motores de combustión interna tenemos
Ciclo Otto
Ciclo Diesel
En la entrada
El calor neto Q absorbido por el ciclo es la suma del calor suministrado por la máquina Qc y el calor rechazado en el escape Qf
En la salida
El trabajo neto W es equivalente al calor neto Q
La eficiencia térmica de la máquina está dado por la relación entre el trabajo W y el calor suministrado Qc: e = W/Qc
Refrigeradores
Máquina de calor que opera en reversa
Coeficiente de rendimiento K
K = |Qf|/|W|
Ciclo de Carnot
Si bien es imposible alcanzar el 100% de eficiencia, ¿cuál es el ciclo más eficiente?
k es una constante dimensional
A nivel macroscópico
El cambio de entropía esta dado por