miércoles, 29 de junio de 2011

Entropia en un proceso irreversible


Suponga dos cuerpos aislados Ta y Tb donde la temperaturas Ta>Tb. Luego se ponen en contacto. Durante el contacto se produjo un flujo de calor q del cuerpo a al cuerpo b.


La energía interna de a disminuyó: dUa= -q; la energía interna de b aumento : dUb= q

Se cumple que dUa + dUb = 0 (conservación de la energía)

Para el cuerpo a, el cambio de entropía es dS= -q/Ta; y para el cuerpo b, el cambio de entropía es dS= q/Tb. Para el sistema de los dos cuerpos, la variación de entropía es dS = dSa + dSb
tambien se puede escribir como:

dS = -q/Ta + q/Tb, reordenando esta expresión queda como dS = q/Tb - q/Ta

En vista que Ta > Tb, se cumple que q/Tb > q/Ta, Finalmente se concluye que:
dS = dSa + dSb >0, en otras palabras creció la entropía.

Cada vez que el calor fluye de un cuerpo caliente a uno más frio, la energía total no cambia pero la entropía total aumenta. (proceso irreversible o espontáneo)

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