CAPITULO 15. SEGUNDA LEY DE LA TERMODINAMICA Y ... - DGEO

Cap. 15. Segunda ley de la termodinámicaPara calcular el cambio de entropía en un proceso finito, se debe reconocerque en el caso general T no es constante. Si dQ es el calor transferido cuandoel sistema se encuentra a una temperatura T, entonces el cambio de entropía enun proceso reversible cualquiera entre un estado inicial y un estado final es:ff dQ∆S = ∫ dS =i ∫(15.9)iTEl cambio de entropía de un sistema para ir de un estado inicial a otro finaltiene el mismo valor para todas las trayectorias que conectan a los estados. Esdecir:“el cambio en la entropía de un sistema sólo depende de las propiedades delos estados de equilibrio inicial y final”.En el caso de un proceso reversible y adiabático, no se transfiere calor entre elsistema y sus alrededores, y por lo tanto, en este caso ∆S = 0. Como no haycambio en la entropía, un proceso adiabático también se conoce como un procesoisentrópico (de igual entropía).En un ciclo de Carnot, la máquina absorbe calor Q C de la fuente a alta temperaturaT C y libera calor Q F la fuente de baja temperatura T F . Entonces, el cambiototal de la entropía en un ciclo es:∆ SQ=TCCQ−TFFEl signo negativo en el segundo término representa el hecho de que el calor Q Fes liberado por el sistema. Como en el ejemplo 15.2 se demostró que para unciclo de Carnot se cumple la relación:QF =QCTTFCcombinando estas dos últimas ecuaciones, se encuentra que el cambio total deentropía para una máquina que opera en un ciclo de Carnot es cero, es decir:445