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La entropía, esa gran desconocida (al menos para mí).

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  • #16
    Escrito por oscarmuinhos Ver mensaje


    Y a continuación cita literal del Cengel-Boles, página 378. Epígrafe Mecanismos de transferencia de entropía (aunque tienes el libro voy a escribir todo el párrafo en atención a posibles visitantes que lleguen a este hilo desde cualquier buscador):
    "La entropía puede transferirse hacia o desde un sistema por dos mecanismos:
    .transferencias de calor (Nota: fíjate que dice transferencia de calor, no conversión de calor en trabajo) y
    .
    flujo másico
    (en contraste, la energía también se transfiere por trabajo) (Nota: fíjate también en que este paréntesis, indirectamente, viene a reafirmar que la entropía no se transfiere por trabajo).
    "La transferencia de entropía es reconocida en la frontera del sistema cuando la cruza, y representa la entropía ganada o perdida por un sistema durante un proceso. La única forma de interacción de entropía asociada con una masa fija en un sistema cerrado es la transferencia de calor, por lo tanto la transferencia de entropía para un sistema cerrado adiabático es cero"

    La interpretación que hacía yo en el mensaje #6 de este hilo parece, pues, no estar errada.
    Un saludo
    Hola. Estas expresiones que citas se refieren siempre a un proceso reversible. En el, la entropía pasa de un sistema a otro, a través del intercambio de calor, aunque la entropía del universo se conserva. Cuando un sistema ejerce trabajo sobre otro (por ejemplo, dos pesos conectados por una polea, uno que sube y uno que baja), intercambian trabajo, no intercambian calor, y por tanto no intercambian ehntropía.

    En el caso del molinillo rotatorio, Inicialmente un sistema (el molinillo rotatorio) ejerce trabajo sobre el otro (el fluido), con lo cual le induce una energía de rotación. Esta energía podríamos recuperarala, inicialmente, en un proceso reversible, en el que reconvirtiéramos la rotación del fluido en movimiento del molinillo. hasta ahi, no hay intercambio de entropía.

    Lo que ocurre es que las fuerzas de fricción comienzan a actuar, de manera que convierten el movimiento de rotación del fluido en agitación térmica. Il final, tenemos el fluido en reposo con una temperatura un poco más alta.

    Para calcular la entropía del sistema (del fluido), necesitamos un proceso reversible que nos lleve al mismo estado final: el fluido en reposo con una temperatura un poco más alta. Esto lo haríamos en un procso en el que un foco térmico, a (casi) la misma temperatura que el fluido, va cediendole calor hasta que le ha transmitido la misma energía que transmitían, en el proceso irreversible, las palas del molinillo.

    En fin, en este tema de termodinámica es importante diferenciar el calor (nulo en nuestro caso), que se transmite en el proceso real, irreversible, del calor que se transmitiría en un proceso ideal, reversible, que nos lleve al mismo estado final (igual al trabajo de las palas, en nuestro caso).

    Un saludo

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    • #17
      Hola a todas y todos

      Volvemos al principio...La realidad una bobería en todo mi razonamiento. Acostumbrado a las rutinas de resolver problemas y que funcionen, uno, muchas veces, no percibe del todo bien los fundamentos de la argumentación.

      Efectivamente: si en la ecuación fijamos los estados de energía y solo puede haber un único valor para el trabajo, sea reversible o irreversible.

      Pero si miramos la ecuación al revés (lo que carroza explicaba en sus mensajes y gracias por la paciencia de insistir): tenemos un sistema adiabático con un nivel de energía inicial al que aportamos una cantidad de trabajo, naturalmente este trabajo podrá aplicarse
      a) de forma reversible y conducirá a un nivel de energía llamémosle con variación de entropía nula;
      b) de forma irreversible y conducirá a un nivel de energía llamémosle con variación de entropía

      La verdad que nunca me había parado a reflexionar en este problema de esta manera. Gracias, pues, JCB por haberlo planteado; y gracias Carroza por lo dicho...la paciencia en insistir.


      En resumen (y sirva esto de rectificación de todo lo que he escrito hasta ahora) que un proceso adiabático
      a) si fijamos el valor de , entonces el valor del trabajo (o alternativamente el valor de Q del calor) no puede depender del camino y es, como la energía interna, una función de estado (o, lo que es lo mismo, es una diferencial exacta);
      b) si fijamos el valor de , entonces este trabajo puede ser
      reversible y sería entonces función de estado (o diferencial exacta) que daría lugar a una variación de la energía interna del sistema
      irreversible que daría lugar a distinta a la del proceso reversible, pero donde sigue siendo función de estado (o, lo que es lo mismo, una diferencial exacta) porque sigue siendo función de estado.


      c) el mismo razonamiento para el calor Q.

      Creo haberlo entendido.
      Mi error estaba en no haber mirado la ecuación al revés y asimilar automáticamente función de estado y reversibilidad.
      ¿Es correcto este razonamiento?

      Muchas gracias JCB.
      Muchas Gracias Carroza
      Última edición por oscarmuinhos; 06/09/2019, 12:21:59.
      "... quien corrige enseña; quien se corrige aprende"

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