Segunda Ley De La Termodinámica

SEGUNDA LEY DE LA TERMODINÁMICA

Esta ley, en combinación con la primera ley de la termodinámica, pronostica la dirección que siguen los procesos naturales y las situaciones de equilibrio. A partir de la segunda ley de la termodinámica se establece la imposibilidad de convertir totalmente una cantidad de calor (energía de baja calidad) en trabajo (energía de máxima calidad). Lo anterior puede resumirse así: “la calidad de la energía se destruye en los procesos con flujo de calor, lo cual está en concordancia con el principio del aumento de entropía del universo: dS > 0.

Los procesos de combustión son la principal fuente de energía del mundo moderno, son un ejemplo de la destrucción de la calidad de la energía. En estos procesos el sentido natural es aquel en el que el combustible se transforma en dióxido de carbono y agua, el sentido contrario no es natural. La segunda ley de la termodinámica aporta los fundamentos que permiten predecir cuándo un proceso es o no natural. En los procesos cíclicos naturales que en su gran mayoría son isotérmicos e irreversibles no se puede esperar una producción de trabajo, ya que en estos procesos se destruye trabajo:

Una energía es de alta calidad o energía ordenada cuando puede transformarse totalmente en otra forma de energía ordenada durante un proceso reversible. Si un sistema puede intercambiar energía ordenada (trabajo) con otros sistemas entonces no se presentará intercambios de entropía entre los sistemas.

El intercambio de energía de baja calidad o energía desordenada de un sistema con su entorno, produce cambios en la entropía analizados por la segunda ley de la termodinámica. Para medir la calidad de una forma de energía, se mide el trabajo útil máximo que puede obtenerse a partir de cierta forma de energía en el sistema y sus alrededores, a esta medida se le llama energía o disponibilidad.

PROBLEMAS DE EFUSIÓN.

Efusión y difusión de los gases con ejemplos

difusión:

Las moléculas de la mezcla de un gas con moléculas de otro gas se llama difusión. El olor de un perfume o una comida en una habitación son algunos ejemplos comunes de difusión de los gases. Los gases tienen diferentes tasas de difusión a diferentes temperaturas. Fórmula siguiente muestra relación de las tasas de difusión de dos gases a la misma temperatura.

Tasa de difusión (r) es directamente proporcional a la velocidad molecular media.

Donde, r1 y r2 son las tasas de difusión de gas 1 y 2 de gas, V1 y V2 son velocidades promedio molecular de los gases y M1 y M2 son las masas moleculares de los gases.

Ecuación dada arriba es también llamada "Ley de Difusión de Graham".

Ahora, vamos a dar relación de difusión de dos gases diferentes a diferentes temperaturas. Vamos a T1 y T2 son las temperaturas absolutas de gases.

En resumen;

La velocidad de difusión de gas;

es inversamente proporcional a la raíz cuadrada de la masa molar

es directamente proporcional a la raíz cuadrada de la temperatura absoluta

Por lo tanto;

Si los gases tienen la misma temperatura, uno de ellos con menor masa molar tiene una mayor tasa de difusión. Si los gases tienen masa molar igual, uno de ellos con una temperatura más alta tiene una mayor tasa de difusión.

Derrame:

Como se puede ver en la imagen dada anteriormente, el movimiento de los gases de un recipiente a otro pasando a través de pequeño orificio se conoce como derrame (como aparece en la imagen, en el segundo contenedor general, está vacío, o vacío). Difusión se lleva a cabo bajo constante la presión sobre el derrame sucede lo contrario en la diferencia de presión entre los contenedores.

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