PPT 2 2 Ley termodinamica

7/24/2019 PPT 2 2 Ley termodinamica

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Qumica Fsica I

Qui-232

Seccion-02

Alvin Vsquez Javier


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Segunda Leyde laTermodinmica

Lamaquinaria


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Introduccin a la Segunda Ley

La segunda ley de la termodinmica, que sepuede enunciar de diferentes formasequivalentes, tiene muchas aplicacionesprcticas. Desde el punto de vista

de la ingeniera, tal vez la ms importante es enrelacin con la eficiencia limitada de lasmquinas trmicas. Expresada en forma simple, lasegunda ley

afirma que no es posible construir una mquinacapaz de convertir por completo, de maneracontinua, la energa trmica en otras formas deenerga.


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Existen diferentes formas de enunciar lasegunda ley de la termodinmica, pero

en su versin ms simple, establece que

el calor jams fluye

espontneamente de un objetofro a un objeto caliente.


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Combinacin de la primera y

segunda Ley de la Termodinmica

La primera ley de la termodinmica es la ley

de conservacin de la energageneralizada para incluir el calor como unaforma de transferencia de energa. Esta leyslo afirma que un aumento en algunas de

las formas de energa debe estaracompaado por una disminucin enalguna otra forma de la misma.


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La primera ley no produce ningunarestriccin sobre los tipos deconversiones de energa que puedenocurrir. Adems no hace distincinentre el trabajo y el calor.

La segunda ley de la termodinmicaestablece cuales procesos de la

naturaleza pueden ocurrir o no. Detodos los procesos permitidos por laprimera ley, solo ciertos tipos de

conversin de energa pueden ocurrir.


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Procesos compatibles con la

primera Ley y cumplen lasegunda

1) Cuando dos objetos que estn adiferente temperatura se ponen encontacto trmico entre s, el calor fluyedel objeto ms clido al ms fro, peronunca del ms fro al ms clido.

2) La sal se disuelve espontneamente en elagua, pero la extraccin de la sal delagua requiere alguna influencia externa


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3) Cuando se deja caer una pelota de goma

al piso, rebota hasta detenerse, pero elproceso inverso nunca ocurre.

Todos estos son ejemplos de procesosirreversibles, es decir procesos que ocurrennaturalmente en una sola direccin. Ningunode estos procesos ocurre en el orden temporal

opuesto. Si lo hicieran, violaran la segunda leyde la termodinmica


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En conclusin: Esta ley, en combinacincon la primera ley de la termodinmica,pronostica la direccin que siguen losprocesos naturales y las situaciones de

equilibrio. A partir de la segunda ley dela termodinmica se establece laimposibilidad de convertir totalmente

una cantidad de calor (energa debaja calidad) en trabajo (energa demxima calidad).


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Propiedadde la

funcinde Gibbs


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En este punto la teora mecnica delcalor desborda con creces la discusininicial que provoc su establecimiento.Existe un sentido de evolucin, unconjunto de transformacionespermitidas por la naturaleza y unconjunto de transformaciones

prohibidas. Slo aquellas que verifiquenel criterio de signo de la suma de lastransformaciones podrn realizarse.


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En este se establece que si los principios

desarrollados en el mismo fueranaplicados al universo en su conjunto, lateora mecnica del calor podra

resumirse en dos mximasfundamentales:

- La energa del universo es constante

- La entropa del universo tiende haciaun valor mximo


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A pesar de la importancia que Clausiusreconoce a la variable entropa que acaba

de proponer y de las distintas obras sobre lateora mecnica del calor introducidas enEuropa en los aos sucesivos, la generalidad

del mtodo no es reconocida hasta lostrabajos de Josiah Gibbs quien consideraque resulta mucho ms ventajoso utilizar laentropa junto con la energa para

representar los diagramas de los distintosprocesos termodinmicos, que latemperatura y presin como se venahaciendo habitualmente.


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As se llega a conocer la energa librede Gibbs ( energa libre o entalpa libre)es un potencial termodinmico, es

decir, una funcin de estadoextensiva con unidades de energa, queda la condicin de equilibrio y de

espontaneidad para una reaccinqumica (a presin y temperaturaconstantes).


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Sistema termodinmico

abierto y cambios decomposicin


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Definicin de sistematermodinmico

Es un conjunto de materia que est limitado poruna superficie real o imaginaria. Si en el sistema

no entra ni sale materia, se dice que se trata deun sistema cerrado, o sistema aislado si no hayintercambio de materia y energa,dependiendo del caso. En la naturaleza,encontrar un sistema estrictamente aislado es,

por lo que sabemos, imposible, pero podemoshacer aproximaciones. Un sistema del que saley/o entra materia, recibe el nombre de abierto.


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Sistema AbiertoEn esta clase se incluyen la mayora de sistemas

que pueden observarse en la vida cotidiana.

Por ejemplo, un vehculo motorizado es unsistema abierto, ya que intercambia materiacon el exterior cuando es cargado, o suconductor se introduce en su interior paraconducirlo, o es provisto de combustible al

repostarse, o se consideran los gases que emitepor su tubo de escape pero, adems,intercambia energa con el entorno


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Se hace necesario considerar sistemas

abiertos para analizar como influye elagregado o la extraccin de algnconstituyente sobre el valor de laspropiedades termodinmicas.

Siendo las propiedades termodinmicasmagnitudes extensivas, sus valores, ancuando la presin y la temperatura

permanezcan constantes, dependende la masa del sistema y de sucomposicin.


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La generalizacin directa del formalismotermodinmico de sistemascerrados a sistemas que intercambian

materia con su entorno, sistemasabiertos, tropieza con varias dificultades.Estas dificultadesse refierenesencialmente a la interpretacin fsicadel calor y del trabajoen procesos que tengan lugar en talessistemas.


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Para superar esas dificultades Gibbsintrodujo un postulado adicional, eldenominado Postulado de Gibbs,

que permite el tratamientotermodinmico tanto de sistemasabiertos como de sistemas cerrados

en los que se puedan producirreacciones qumicas o intercambiode materia entre distintas fases.


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Se introduce as para cada sistematermodinmico una nueva funcin

de estado, la ecuacin de estadodel potencial qumico, y la Relacinde Gibbs-Duhem permite relacionar

dicha ecuacin con las ecuacionestrmica y energtica del sistema.


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Lorelys ordero Ram os

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