Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo. 5 Módulo 7. Transparencia 1.

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1 Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo. 5 Módulo 7. Transparencia 1 EntropíaEntropía Propiedad determinada por la segunda ley

2 Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo. 5 Módulo 7. Transparencia 2 Entropía El ciclo de CarnotEl ciclo de Carnot –Corolarios de Carnot EntropíaEntropía Teorema de ClausiusTeorema de Clausius La entropía y la segunda leyLa entropía y la segunda ley Panorama

3 Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo. 5 Módulo 7. Transparencia 3 Entropía El ciclo de Carnot...

4 Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo. 5 Módulo 7. Transparencia 4 Entropía El ciclo de Carnot Transferencia reversible de trabajo, Q = 0 Adición reversible de calor a T H = const. V p Transferencia reversible de trabajo, Q = 0 Eliminación reversible de calor a T C = const.

5 Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo. 5 Módulo 7. Transparencia 5 Entropía Los corolarios de Carnot Ninguna máquina cíclica puede tener una eficiencia térmica mayor que la de una máquina reversible cuando ambas se operan entre los mismos dos almacenamientos de calor.Ninguna máquina cíclica puede tener una eficiencia térmica mayor que la de una máquina reversible cuando ambas se operan entre los mismos dos almacenamientos de calor. La eficiencia de la máquina reversible es la máxima para los almacenamientos dados.La eficiencia de la máquina reversible es la máxima para los almacenamientos dados. (1)

6 Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo. 5 Módulo 7. Transparencia 6 Entropía La eficiencia máxima de una máquina reversible depende sólo de la temperatura de los dos almacenamientosLa eficiencia máxima de una máquina reversible depende sólo de la temperatura de los dos almacenamientos (2) (3) Corolarios de Carnot

7 Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo. 5 Módulo 7. Transparencia 7 Entropía Las eficiencias térmicas de todas las máquinas reversibles de calor que operan entre los mismos almacenamientos térmicos son las mismas.Las eficiencias térmicas de todas las máquinas reversibles de calor que operan entre los mismos almacenamientos térmicos son las mismas. Esto conduce al concepto de temperatura termodinámica, yEsto conduce al concepto de temperatura termodinámica, y (4) Corolarios de Carnot

8 Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo. 5 Módulo 7. Transparencia 8 EntropíaEntropía...

9 Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo. 5 Módulo 7. Transparencia 9 Entropía Entropía: definición Considere un proceso reversible entre dos estados de equilibrio para un sistema químico simple con estado variable p 1, p 2, y p 3, y denote la transferencia de calor con Q rev,1-2. p1p1p1p1 p3p3p3p3 p2p2p2p2 Proceso reversible con transferencia reversible de calor 1 2

10 Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo. 5 Módulo 7. Transparencia 10 Entropía Entropía: definición (5)

11 Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo. 5 Módulo 7. Transparencia 11 Entropía Teorema de Clausius...

12 Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo. 5 Módulo 7. Transparencia 12 Entropía Procesos equivalentes reversibles e irreversibles 1 a Reversible adiabático Reversible isotérmico b 2 Reversible adiabático Proceso irreversible p1p1p1p1 p2p2p2p2

13 Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo. 5 Módulo 7. Transparencia 13 Entropía Proceso equivalente reversible (6b) (6a)

14 Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo. 5 Módulo 7. Transparencia 14 Entropía Trayectorias adiabáticas T1T1 T2T2 T3T3 T4T4 Q r,1 Q r,2 Q r,4 Q r,3 Q r,n Q r,n-1 p1p1p1p1 p2p2p2p2 Trayectorias isotérmicas Ciclos equivalentes

15 Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo. 5 Módulo 7. Transparencia 15 Entropía Ciclos elementales de Carnot T2T2 T1T1 Q1Q1 Q2Q2 W2W2 W1W1 p1p1 p2p2

16 Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo. 5 Módulo 7. Transparencia 16 Entropía Teorema de Clausius (7) (8)

17 Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo. 5 Módulo 7. Transparencia 17 Entropía S1S1 S2S2 p2p2p2p2 p1p1p1p1 RIRI R II (8) (9) El teorema extendido de Clausius

18 Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo. 5 Módulo 7. Transparencia 18 Entropía (10) Forma matemática de la segunda ley

19 Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo. 5 Módulo 7. Transparencia 19 Entropía Comentario acerca de S y U La existencia de una función de estado, S, se deduce en forma similar a la existencia de la función de energía interna, U.La existencia de una función de estado, S, se deduce en forma similar a la existencia de la función de energía interna, U. Primera leySegunda ley (11)

20 Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo. 5 Módulo 7. Transparencia 20 Entropía El proceso isentrópico (12)HS S 1 =S 2 1 2

21 Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo. 5 Módulo 7. Transparencia 21 Entropía Teorema de Clausius Proceso isentrópico Forma matemática de la segunda ley Términos y conceptos clave