Secundaria Reversibilidad

[kasio]

Pues la duda de hoy es de calores y demas. Viendo el concepto de reversible decian que era algo ideal y que por lo tanto no puede existir. El concepto dice basicamente que hay un estado inicial y otro final, y el el proceso reversible permite que se vuelva al estado inicial desde el final.

Si evapora agua y luego enfrio el vapor para que se haga liquido no estoy haciendo un proceso reversible??

Un saludo

[Richard R Richard]

Re: Reversibilidad

la situación que describes consta de dos partes, una parte la llamamos sistema (vapor o agua) y otra el resto del universo,

cuando haces un proceso reversible tanto el sistema como el resto del universo deberían volver a las condiciones iniciales,

lo que tu describiste , solo vuelve a las condiciones iniciales al sistema, pero el universo queda alterado.

Lee un poco sobre la entropía, y luego aclaramos la dudas que te genere, pues entendiendo esto te daras cuenta el por que?

saludos

[Alriga]

Re: Reversibilidad

Si evaporo agua y luego enfrío el vapor para que se haga líquido no estoy haciendo un proceso reversible??

Para evaporar el agua has tenido que aplicarle calor, por ejemplo quemando gas natural que combustiona con el oxígeno del aire produciendo humos de CO2 y H2O
No puedes volver estrictamente al estado inicial, pues no puedes recuperar el oxígeno y el gas natural inicial a partir de los humos.
Solo puede haber procesos ideales reversibles, todos los procesos reales son irreversibles, aunque hay algunos que estudiando solo "un trozo del proceso" se pueden considerar quasi reversibles, por eso se estudian, porque son una simplificación útil, igual que en mecánica se estudian deslizamientos ideales sin rozamiento aunque no existan.
Saludos.

[kasio]

Re: Reversibilidad

Segun el articulo, entropia depende del calor y la temperatura, y tambien . Al decirme que la reversibilidad depende del propio sistema y del entorno, ¿es ese parametro siempre fijo o puede cambiar si se usa otro sistema diferente?
Ah, otra cosa, lei en la wikipedia que el proceso reversible va del estado inicial al final por medio de infinitos estados de equilibrio. Esto relacionado con la entropia constante lo entiendo de el siguiente modo (corregidme si me equivoco): un proceso tiende a mantener la entropia constante cuanto mas reversible sea (es decir 0) y menor calor se intercambie. Traducido en un ejemplo: tengo un motor de gasolina, para conseguir que sea constante la entropia debo comprimir el cilindro con el embolo muy poco a poco, porque cuanto mas tarde en comprimir mas tarda en calentarse la mezcla y menos calor cedera porque en cada milimetrica compresion se consigue el equilibrio porque la mezcla se calienta un poco pero como tarda tanto en volver a ser comprimida unos milimetros mas le da tiempo a enfriarse.

Un saludo

[carmelo]

Re: Reversibilidad

Hola.

No te confundas. En un proceso reversible lo que no cambia, es la entropia del universo (sistema + ambiente). Es decir que puede ocurrir un proceso reversible con un$\Delta S \neq 0$ siempre y cuando sea compensado por el ambiente.
Lo que es igual a 0 en un proceso reversible es la energia libre de Gibbs $\Delta G$. Que es otra manera de expresar que la entropia del universo se mantenga constante durante un cambio reversible.

Saludos
Carmelo

[Richard R Richard]

Re: Reversibilidad

Segun el articulo, entropia depende del calor y la temperatura, y tambien . Al decirme que la reversibilidad depende del propio sistema y del entorno, ¿es ese parametro siempre fijo o puede cambiar si se usa otro sistema diferente?

va a ser diferente para cada sistema. pero siempre sera un valor positivo, es decir la entropía del universo siempre aumenta.

Ah, otra cosa, lei en la wikipedia que el proceso reversible va del estado inicial al final por medio de infinitos estados de equilibrio. Esto relacionado con la entropia constante lo entiendo de el siguiente modo (corregidme si me equivoco): un proceso tiende a mantener la entropia constante cuanto mas reversible sea (es decir 0) y menor calor se intercambie.

si claro cuanto mas cercano a 0 menos cambio en la entropía y mas "ideal" o reversible se vuelve el proceso.

Traducido en un ejemplo: tengo un motor de gasolina, para conseguir que sea constante la entropia debo comprimir el cilindro con el embolo muy poco a poco, porque cuanto mas tarde en comprimir mas tarda en calentarse la mezcla y menos calor cedera porque en cada milimetrica compresion se consigue el equilibrio porque la mezcla se calienta un poco pero como tarda tanto en volver a ser comprimida unos milimetros mas le da tiempo a enfriarse.

la explosión sucedería en un tiempo infinito, por eso es una idealización para entender la realidad que es un poco mas complicada, aunque no tanto.

con un ejemplo te daras cuenta , si calientas un pedazo de metal en un horno, usas combustible, o electricidad, cuando lo dejas enfriar al aire del ambiente, recuperas las condiciones iniciales de la pieza, pero el aire por si mismo, no volvera a crear electricidad para devolver la energía al suministro electrico, ni la combustión volverá hacia atras, los procesos reales son irreversibles

si lo enfriaras en una heladera, esta tambien consumiría electricidad para funcionar.

saludos

[kasio]

Re: Reversibilidad

Y otra cosa,¿ alcanzar el cero absoluto es imposible porque si un objeto lo consigue es el foco frio mas frio del universo y el resto del universo seria el caliente lo que haria que el rendimiento fuera del 100% y no hubiera dispersion de la energia (aumento de la entropia) como dice el segundo principio? A parte de pararse la vida. Porque como materia y energia esta relacionado, cuando se consigue el 0 absoluto se paran las moleculas y consiguen 0 de energia, luego entonces tiene de masa. ¿Son correctos estos planteamientos?


Un saludo

[Alriga]

Re: Reversibilidad

... Y otra cosa,¿ alcanzar el cero absoluto es imposible ...?

Dicho “grosso modo”:

-La temperatura es proporcional a la energía cinética de las moléculas.
-Si la temperatura fuese cero, significaría que la velocidad de cada una de las moléculas sería exactamente cero por lo tanto su posición “x” estaría completamente definida, luego la indeterminación en la posición de cada molécula sería $\Delta x=0$
-También significaría que el momento lineal de cada molécula, que se calcula como masa por velocidad, sería cero y su indeterminación también cero $\Delta p=0$
-Así, tendríamos $\Delta x \cdot \Delta p=0$
-Pero eso está prohibido por el Teorema de Indeterminación de Heisenberg que dice que el producto de esas dos indeterminaciones no puede ser menor que hache barra dividido por dos.

$\Delta x \cdot \Delta p \geq \dfrac{\hbar}{2}$

-Luego el cero absoluto de temperatura no puede ser alcanzado.

Saludos.