1r ciclo Duda con 2º Principio de la Termodinámica

[biriviur]

¡Buenos días!

No acabo de entender el Segundo Principio, pero es este enunciado en particular el que me descoloca: "Esencialmente, el segundo principio nos dice que para realizar trabajo con la energía absorbida de un foco térmico, hemos de disponer de un foco más frío que absorba la energía que no utiliza la máquina para hacer trabajo."

Supongo que la clave está en que de no absorber el calor restante, no aseguraríamos el carácter cíclico del proceso, ya que como bien he leído, para procesos no cíclicos sí que es posible convertir el calor totalmente en trabajo (y esta es otra cosa que tampoco comprendo bien).

Muchas gracias de antemano y muy buen foro

[arivasm]

Re: Duda con 2º Principio de la Termodinámica

...como bien he leído, para procesos no cíclicos sí que es posible convertir el calor totalmente en trabajo (y esta es otra cosa que tampoco comprendo bien).

O no has leído bien, o lo que has leído no es correcto: el 2º principio establece la imposibilidad de convertir íntegramente el calor en trabajo. No lo confundas con lo contrario, convertir el trabajo íntegramente en calor. Se trata del llamado enunciado de Kelvin-Planck.

Puesto que no es posible transformar íntegramente el calor en trabajo, parte del mismo debe ser cedido en forma de calor, lo que implica un segundo foco más frío que aquél del que se ha tomado el calor (enunciado de Kelvin).

[biriviur]

Re: Duda con 2º Principio de la Termodinámica

O no has leído bien, o lo que has leído no es correcto: el 2º principio establece la imposibilidad de convertir íntegramente el calor en trabajo. No lo confundas con lo contrario, convertir el trabajo íntegramente en calor. Se trata del llamado enunciado de Kelvin-Planck.

Puesto que no es posible transformar íntegramente el calor en trabajo, parte del mismo debe ser cedido en forma de calor, lo que implica un segundo foco más frío que aquél del que se ha tomado el calor (enunciado de Kelvin).

En primer lugar gracias por tu respuesta.

Como ves así lo indica en mi libro, dice que sí puede ocurrir la transformación de calor a trabajo con la puntualización de que tal conversión se produzca cíclicamente, que esté ya equivocado o no no sé, pero desde luego no me queda claro. Según el libro ello no contradice al segundo principio.

Mi duda acerca de la necesidad de un foco frío surge básicamente a raíz del siguiente supuesto: "Si esto no fuese cierto (es decir, si para hacer trabajo no necesitáramos de un foco frío que absorbiera la energía que no aprovecha la máquina), podríamos diseñar una máquina térmica propulsada simplemente por la energía en forma de calor extraída del océano. Desgraciadamente, esto no sería posible a no ser que se encontrase otro foco más frío que absorbiese el calor de la máquina". Quizá sea una duda muy tonta pero, ¿ocurriría porque la máquina se sobrecalentaría o algo por el estilo? Muchas gracias.

[arivasm]

Re: Duda con 2º Principio de la Termodinámica

Como ves así lo indica en mi libro, dice que sí puede ocurrir la transformación de calor a trabajo con la puntualización de que tal conversión se produzca cíclicamente, que esté ya equivocado o no no sé, pero desde luego no me queda claro. Según el libro ello no contradice al segundo principio.

Ahora que lo pienso, es cierto (de todos modos, no estaría de más que alguien lo corroborase o desmintiese). Por ejemplo, un gas ideal en equilibrio con un foco térmico que realice una expansión isoterma cuasiestática producirá una cantidad de trabajo igual al calor absorbido, pero sin variar la entropía del universo, por lo que es compatible con el segundo principio. Otra cosa diferente sería pretender que regresase al estado inicial realizando un trabajo neto no nulo y sin la participación de un segundo foco térmico.

Mi duda acerca de la necesidad de un foco frío surge básicamente a raíz del siguiente supuesto: "Si esto no fuese cierto (es decir, si para hacer trabajo no necesitáramos de un foco frío que absorbiera la energía que no aprovecha la máquina), podríamos diseñar una máquina térmica propulsada simplemente por la energía en forma de calor extraída del océano. Desgraciadamente, esto no sería posible a no ser que se encontrase otro foco más frío que absorbiese el calor de la máquina". Quizá sea una duda muy tonta pero, ¿ocurriría porque la máquina se sobrecalentaría o algo por el estilo?

No, no. Simplemente se violaría el 2º principio (la entropía del universo disminuiría). Digamos que es tan imposible como pensar en un proceso capaz de crear energía, que violaría el 1º principio.