La entropía (S) puede ser utilizada como un criterio para indicar la reversibilidad o irreversibilidad. Un proceso irreversible va acompañado con un aumento de la entropía, mientras uno reversible carece de aumento de entropía, es decir, cualquier proceso natural va acompañado con un aumento de entropía. La entropía también indica el desorden molecular. En los gases el desorden molecular es mayor que en los líquidos y los sólidos y, por tanto, los gases poseen mayor valor de entropía que los líquidos y los sólidos. Por ejemlo, metanol líquido posee un valor de entropía molar de 126,8 J/K mol a 298,15 K y 101325 Pa, mientras la entropía molar de matanol gas es 239,7 J/K mol a las mismas condiciones de temperatura y presión. En forma diferencial, la entropía se define mediante la siguiente expresión,
dS = dQreversible/T
Para calcular la variación de entropía en un proceso no adiabático, la transferncia de calor entre el sistema y el entorno o viceversa debe ser reversible. En un ciclo reversible la variación de entropía es cero y, por tanto, la entropia es una función de estado.
El cambio de entropía en un proceso adiabático reversible es cero, pero en uno adiabático irreversible es mayor de cero.
- La segunda ley de la termodinámica nos indica que cualquier proceso real va acompañado con un aumento de la entropía del sistema y de su medio circundante, es decir, la entropía del universo aumenta en un proceso irreversible, mientras en uno reversible permanece constante.
(S2 - S1)universo = (S2 - S1)sistema + (S2 - S1)entorno
(S2 - S1)universo = 0 para un proceso reversible
(S2 - S1)universo > 0 para un proceso irreversible
- La tercera ley de la termodinámica nos indica que la entropía molar de un elemento puro o una sustancia en su estado cristalino perfecto es cero en el cero absoluto y a 101325 Pa.
- La entropía es una función de la presión, volumen y temperatura. Para gases ideales, las expresiones para calcular el cambio de entropía cuando son sometidos a variaciones de P, V y T son:
S2 - S1 = n CV,m Ln (T2/T1) + n R Ln (V2/V1)
S2 - S1 = n Cp,m Ln (T2/T1) - n R Ln (P2/P1)
- Aplicación: Un gas ideal es sometido al proceso cíclico, indicado en la figura de arriba. La flecha indica el sentido del proceso o las etapas a las que se sometió el gas ideal. Prediga el signo de las magnitudes termodinámicas de energía interna, entalpia y entropía en cada una de las etapas A, B, C y D.
- Reflexión: ¿Está Ud. de acuerdo con el comentario que se realiza al final de la página que se localiza en el siguiente enlace? ¿Qué reflexiones puede realizar sobre otros contenidos de la página?
http://www.monografias.com/trabajos/termoyentropia/termoyentropia.shtml
http://en.wikipedia.org/wiki/Entropy
Biografía de Rudolf Clausius: http://es.wikipedia.org/wiki/Rudolf_Clausius
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