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LA SEGUNDA LEY DE LA TERMODINÁMICA

LA SEGUNDA LEY DE LA TERMODINÁMICA. ¿Por qué unos procesos ocurren en un sentido y no en el contrario?. ESPONTANEO. NO ESPONTANEO. LA SEGUNDA LEY DE LA TERMODINÁMICA. Los procesos (cambios) espontáneos van acompañados por una dispersión de la energía hacia una forma mas desordenada.

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LA SEGUNDA LEY DE LA TERMODINÁMICA

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  1. LA SEGUNDA LEY DE LA TERMODINÁMICA ¿Por qué unos procesos ocurren en un sentidoy no en el contrario? ESPONTANEO NO ESPONTANEO

  2. LA SEGUNDA LEY DE LA TERMODINÁMICA Los procesos (cambios) espontáneos van acompañados por una dispersión de la energía hacia una forma mas desordenada. DEFINICION DE UNA NUEVA FUNCION DE ESTADO ENTROPIA - S La entropía refleja el desorden y la aleatoriedad del movimiento molecular

  3. 1er Principio Energía interna (E) identifica los cambios permitidos 2º PrincipioEntropía (S) identifica de los cambios permitidos cuales son los espontáneos DEFINICION ESTADISTICA TERMODINAMICA

  4. S ­ S ­ Gas Sólido Líquido S ­ ENTROPIA: DEFINICION ESTADISTICA La entropía puede considerarse como una medida de la probabilidad (desorden) + Soluto Disolvente S ­ Disolución

  5. V1 Gas ideal- Expansión Isotérmica V2 La dirección del cambio espontáneo es desde una situación donde el gas está en V1 a una en la cual esté en V2; es decir, de un estado de baja probabilidad de ocurrencia a uno de máxima probabilidad. S w J/ K S = kB ln w J/ K Formulación estadística de entropía ∆S = nR ln V2 /V1

  6. Función de estado • Propiedad extensiva • Unidades: J×K-1 Entropía (S) ENTROPIA: DEFINICION TERMODINAMICA Gas ideal- Expansión Isotérmica Reversible Q= nRT ln (V2 / V1) Q / T= nR ln (V2 / V1) Según definición estadística de entropía ∆S = nR ln V2 /V1 dS = dQrev / T ∆S=Qrev / T Aplicable a todo proceso llevado a cabo por/sobre el sistema

  7. Sistema en equilibrio: DSuniv = DSsis + DSent = 0 Proceso irreversible: DSuniv = DSsis + DSent > 0 espontáneo p. reversible Segundo Principio de la Termodinámica • En todo sistema en equilibrio, la entropía del universo • permanece constante. • En todo proceso irreversible, la entropía del universo aumenta. desigualdad de Claussius: DSuniv ≥ 0

  8. DSuniv = [  (dQ rev / T )]sist + [  (dQ rev / T )]ent PROCESO REVERSIBLE PROCESO IRREVERSIBLE Suniv= (dQ rev / T sist ) + 1/ T ent dQ rev

  9. CÁLCULOS DE VARIACIÓN DE ENTROPÍA. P = cte V = cte SiCp= cte dqrev = dE = nCvdT SiCV= cte 1- Proceso Isotérmico Reversible ó Irreversible. 2-Procesos Isobáricos o Isocóricos Reversibles.

  10. > 0 > 0 3-Cambio de Fase, [(T, P) = constantes]. Fusión (sólido líquido) Evaporación (líquido gas) ΔHvap >0 luego ΔSvap >0 Sublimación (sólido gas) ΔHsub >0 luego ΔSsub >0 Slíq > Ssol ; DSfus = Slíq- Ssol > 0

  11. Proporciona un origen de entropías Podemos tabular entropías absolutas ENTROPÍAS ABSOLUTAS.3er PRINCIPIO DE LA TERMODINÁMICA. Cada sustancia posee una entropía finita positiva, pero en el cero absoluto de temperatura la entropía puede llegar a ser cero en el caso de una estructura cristalina perfecta. Hay sustancias que presentan entropía residual en el cero absoluto, cuando el ordenamiento no es de una estructura cristalina perfecta.

  12. ∫Cp d lnT = ∫ (Cp dT)/T=ST ST = AT3 + ∫ Cps d lnT + ∆Hf / Tf + ∫ Cpl d lnT + ∆He /Te + ∫ Cpg d lnT = 0 (cristal perfecto) cuando T 0 Cp = AT3(Extrapolación de Debye)

  13. Sº (J T (K)

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