¿En todas las reacciones endotérmicas aumenta la entropía?

[polonio]

Re: ¿En todas las reacciones endotérmicas aumenta la entropía?

Polonio,

¿insinuas que las plantas acumulan entropía ilimitadamente?.

No. Más bien que disminuye su entropía... (Pero entro ya te ha contestado.)

[hami]

Re: ¿En todas las reacciones endotérmicas aumenta la entropía?

La verdad es que estos temas te resuelven algunas dudas y te generan otras.Revisando los mensajes veía que supernena dice que en cualquier proceso exotérmico disminuye la entropía,pero vuelvo a mi duda inicial ¿En una reacción química también? Veo en libros que reacciones como
[FONT=Times New Roman]C(grafito)+1/2O2(g)--------CO(g) Es una reacción exotérmica y sin embargo el [/FONT]
[FONT=Times New Roman]ΔS>0 o sea que aumenta la entropía. Todo esto es posible matemáticamente jugando con la función de Gibbs [/FONT]
[FONT=Times New Roman]ΔG=ΔH-T ΔS La reacción será posible si ΔG<0 y eso es perfectamente posible con ΔH negativo(exo) y ΔS>0. Los autores lo explican diciendo que si dividimos la ecuación por -T,el primer término da cuenta de la entropía ganada por el entorno y el segundo por el sistema,así que en realidad se limita a ver si la entropía del universo aumenta. Lo que veo claro es que si el sistema libera ΔH Julios son los mismos que gana el entorno y por tanto este aumenta de entropía,pero por qué no consideran la disminución que supone en el sistema.Es redundante calcular la entropía del sistema com Q/T? Digo esto porque en todas las reacciones lo calculan como [/FONT]
[FONT=Times New Roman]Sproductos - Sreactivos [/FONT]
[FONT=Times New Roman]y esa es la que sale positiva en este ejemplo. Se supone que este cálculo ya incluye los intercambios de calor? Lo que es evidente, es que el calor intercambiado por el sistema no se utiliza para el cálculo de su variación de entropía. Sólo en el equilibrio(ΔG=0) se cumple ΔS(sistema)=Q/T[/FONT]
[FONT=Times New Roman]Luego, queda claro que siendo exotérmica aumenta la entropía.[/FONT]
[FONT=Times New Roman]¿como lo veis? a mi me lía bastante[/FONT]
[FONT=Times New Roman]Saludos[/FONT]

[aLFRe]

Re: ¿En todas las reacciones endotérmicas aumenta la entropía?

Bueno... creo que este es uno de los hilos más interesantes que he visto
recientemente en el foro. Por lo cual felicito al que lo propuso en primer lugar
y a todos los que estáis colaborando en el.

hami... todo está ya dicho en las contribuciones precedentes,
pero voy a insistir porque
posiblemente el problema está en que se te ha dicho un montón de cosas y no se han separado.
Cuando tu tienes un sistema aislado... esto es no recibe energía ( o masa ) del exterior,
el sistema evoluciona hacia un máximo de entropía compatible con las ligaduras impuestas al sistema. Como pensamos que el universo es un sistema aislado, en cualquier proceso macroscópico...
esto es, en un cambio en las variables que tu y yo podemos medir...
la entropía total debe de aumentar... aunque en una parte del sistema disminuya.

Por otra parte, un sistema mecánico evoluciona hacia la mínima energía
compatible con las ligaduras impuestas al sistema. Fijate que tenemos dos criterios...
pero que no son contradictorios.

Cuando tu estudias una reacción química,
en general, esta tiene lugar bajo ciertas condiciones de presión y temperatura
y hay que introducir otros potenciales que te digan hacia donde va a ir el sistema
( la dirección de evolución del sistema ).
En general se definen para que la evolución coincida con un mínimo de estos potenciales.
Creo recordar que en el caso de que la reacción tenga lugar
a temperatura constante y presión constantes era la función de Gibbs, la G que dices
para otros casos era la entalpía, H.
No son criterios contradictorios que es lo que quiero que entiendas.

Espero que te haya servido de algo y te envío un cordial saludo

[Entro]

Re: ¿En todas las reacciones endotérmicas aumenta la entropía?

La verdad es que estos temas te resuelven algunas dudas y te generan otras.Revisando los mensajes veía que supernena dice que en cualquier proceso exotérmico disminuye la entropía,pero vuelvo a mi duda inicial ¿En una reacción química también? Veo en libros que reacciones como
[FONT=Times New Roman]C(grafito)+1/2O2(g)--------CO(g) Es una reacción exotérmica y sin embargo el [/FONT]
[FONT=Times New Roman]ΔS>0 o sea que aumenta la entropía.

Es que en ese caso la entropía que tu estas considerando es la del ambiente.

Todo esto es posible matemáticamente jugando con la función de Gibbs [/FONT]

[FONT=Times New Roman]ΔG=ΔH-T ΔS La reacción será posible si ΔG<0 y eso es perfectamente posible con ΔH negativo(exo) y ΔS>0.

Todo dependerá de la temperatura a la que hagas el proceso en realidad.

Los autores lo explican diciendo que si dividimos la ecuación por -T,el primer término da cuenta de la entropía ganada por el entorno y el segundo por el sistema,así que en realidad se limita a ver si la entropía del universo aumenta.

Que es lo que importa porque es el sistema aislado donde puedes aplicar la ley de incremento de la entropía.

Lo que veo claro es que si el sistema libera ΔH Julios son los mismos que gana el entorno y por tanto este aumenta de entropía,pero por qué no consideran la disminución que supone en el sistema.

Ya está supuesto, la entalpía dividida por -T te da la entropía puesta en juego en el proceso desde el ambiente, y [/FONT][FONT=Times New Roman]ΔS es la del sistema. Lo han tenido en cuenta.

El entorno al recibir el calor generado, aumenta más la entropía que reducirla el sistema ya que hay más grados de libertad en el entorno que en el sistema para desordenarlos.

[/FONT][FONT=Times New Roman]

Es redundante calcular la entropía del sistema com Q/T?

Si, simplemente tendrías que saber como depende Q de la temperatura e integrar adecuadamente. Pero el resultado sería idéntico.

Digo esto porque en todas las reacciones lo calculan como [/FONT]

[FONT=Times New Roman]Sproductos - Sreactivos [/FONT]
[FONT=Times New Roman]y esa es la que sale positiva en este ejemplo.

Si esa sale positiva, la calcules como la calcules saldrá lo mismo. La entropía es función de estado así que solo depende del estado inicial y final y no del proceso, por eso te evitas integrar.

Se supone que este cálculo ya incluye los intercambios de calor?

Por supuesto.

Lo que es evidente, es que el calor intercambiado por el sistema no se utiliza para el cálculo de su variación de entropía. Sólo en el equilibrio(ΔG=0) se cumple ΔS(sistema)=Q/T

Eso no es correcto, la entalpía es el calor del proceso a presión constante como buena reacción química que es...

[/FONT] [FONT=Times New Roman]

Luego, queda claro que siendo exotérmica aumenta la entropía.[/FONT]

[FONT=Times New Roman]¿como lo veis? a mi me lía bastante[/FONT]
[FONT=Times New Roman]Saludos[/FONT]

Aumenta la del sistema y aumenta la del universo.

La del sistema aumenta porque ha recibido calor, pero la del entorno no disminuye igual, por la misma razón que antes.

[carroza]

Re: ¿En todas las reacciones endotérmicas aumenta la entropía?

Creo que quizas debiera cambiarse el hilo a "¿Es constante la entropía de una planta?".

Mi respuesta sería:

Si la planta permanece en un estado estacionario, es decir, macroscópicamente equivalente antes y después de su evolución, entonces la entropía, como toda función de estado, es constante.

Si la planta cambia sustancialmente, entonces su entropía varía. Para ver cuánto varía tendríamos que considerar un proceso reversible que lleve de la situación inicial a la final, y allí aplicar $dS = dQ/T$.

Puede ser bastante complicado imaginar un proceso reversible que describa la evolución planta. No obstante, yo diría que, si la planta se seca, pasa a un estado más desordenado (H20 por un lado, C02 por el otro ...) , y entonces la entropía crece. Si la planta florece, echa hojas, y frutos, entonces pasa a un estado más ordenado, y la entropía disminuye.

[hami]

Re: ¿En todas las reacciones endotérmicas aumenta la entropía?

Gracias por el seguimiento del hilo. Aun así disculpad mi obstinación pero hay algunas cosas que todavía no veo claras:
Alfre, dices que la entropía total debe de aumentar... aunque en una parte del sistema disminuya. en eso estamos totalmente de acuerdo. Pero también dices hablando del modo de calcular la entropía que No son criterios contradictorios . Entonces admites que en una reaciión exotérmica como la propuesta de descomposición del grafito aumenta S aun siendo exotérmica. En ese caso como te cuadra haciendo Q/T.
Entro, dices que [FONT=Times New Roman] la entropía que tu estas considerando es la del ambiente . En absoluto, es la de la reacción,o sea, S de los productos menos S de los reactivos. Te puedo decir los valores exactos si quieres. Y también[/FONT]
[FONT=Times New Roman]Si esa sale positiva, la calcules como la calcules saldrá lo mismo. Repito lo de antes si haces S de los productos menos S de los reactivos sale incremento positivo, en cambio al ser exotérmica, Q/T es negativo. Ese es el punto donde yo quisiera centrar el hilo. Un sistema vivo es mucho más complejo, así que empecemos por una simple reacción química!! De igual modo puedo poner ejemplos de reacciones endotérmicas cuyo incremento de entropía(del sistema,de la propia reacción) sale negativo. De igual modo,haciendo Q/T llegaríamos a un resultado de signo positivo. Espero vuestras ideas.[/FONT]
[FONT=Times New Roman]Saludos[/FONT]

[Entro]

Re: ¿En todas las reacciones endotérmicas aumenta la entropía?

Entonces tu fallo está en que piensas que Q/T es la entropía. Pero eso solo es válido si tienes un proceso a T constante. Lo cual no es el caso.

Entoces ¿es la integral de Q/T positiva en un proceso exotermico?

[aLFRe]

Re: ¿En todas las reacciones endotérmicas aumenta la entropía?

Alfre, dices que la entropía total debe de aumentar... aunque en una parte del sistema disminuya. en eso estamos totalmente de acuerdo. Pero también dices hablando del modo de calcular la entropía que No son criterios contradictorios . Entonces admites que en una reaciión exotérmica como la propuesta de descomposición del grafito aumenta S aun siendo exotérmica. En ese caso como te cuadra haciendo Q/T.

Bueno... yo he dicho que la entropía de un sistema aislado
o se incrementa o permanece constante.
Como la entropía es una magnitud aditiva siempre puedes hacer la descomposición
$\Delta S_{total}=\Delta S_{sistema}+\Delta S_{resto\,universo}$
y el total es lo que debe de ser positivo o cero.
Como en general uno no se pone a calcular las variaciones de entropía del universo
pues se recurre a potenciales termodinámicos que se puedan evaluar con las variables
del sistema... y te den el criterio fijándote solo en el sistema... pero bueno
no me atrevo a decir aquí más
porque hace muchos años que aprobé la termo y puedo meter la pata.

Sobre la reacción en concreto que propones yo
me miraré en los apuntes eso y como hacer el balance y el lunes te propongo mi idea
si sigues aún con dudas.

Saludos.

[hami]

Re: ¿En todas las reacciones endotérmicas aumenta la entropía?

Entro,dices que
Entonces tu fallo está en que piensas que Q/T es la entropía. Pero eso solo es válido si tienes un proceso a T constante. Lo cual no es el caso.

Entoces ¿es la integral de Q/T positiva en un proceso exotermico?

Pero me temo que aunque la temperatura del sistema varie la integral de Q/T seguirá siendo negativa si la reacción lo único que hace es ceder calor al medio.Por tanto el calor en cualquier tramo será negativo y también la integral.Creo
Saludos

[Entro]

Re: ¿En todas las reacciones endotérmicas aumenta la entropía?

Bueno pero es que si el calor es cedido, la temperatura desciende, con lo cual Q puede ser negativo y el incremento de temperatura también... entonces, queda un cociente positivo y la integral puede ser positiva...

[skynet]

Re: ¿En todas las reacciones endotérmicas aumenta la entropía?

hami, dices:

[FONT=Times New Roman]C(grafito)+1/2O2(g)--------CO(g) Es una reacción exotérmica y sin embargo el [/FONT]
[FONT=Times New Roman]ΔS>0 [/FONT]

si la entropía aumenta, solo cabe una explicacion:

se producen ireversibilidades internas debida a la ruptura y creacion de nuevos enlaces químicos que producen una entropía generada mayor a la entropía saliente, el resultado neto es un aumento de entropía, en resumen aumenta el desorden del sistema, no hay que olvidar que la estructura del grafito es altamente ordenada.

el hecho de que se ceda calor siempre disminuye la entropía del sistema, pero las irreversibilidades internas la aumentan de modo que en proceso exotermico irreversible puede aumentar la entropía

[FONT=Times New Roman]saludos[/FONT]

[hami]

Re: ¿En todas las reacciones endotérmicas aumenta la entropía?

Pues sí, al menos en los libros donde yo la he visto. En los principios básicos de química de Gray,Haight en el capítulo 14 habln de esta reacción y algo de lo de este hilo pero como podeis ver aun no me he aclarado.

Saludos

[skynet]

Re: ¿En todas las reacciones endotérmicas aumenta la entropía?

Hay que tener en cuenta que en una reaccion química exotérmica estamos convirtiendo energia potencial electrostática en energía térmica lo cual es claramente irreversible por lo que no es extraño que las reacciones químicas exotermicas sean generadoras de entropía.

Otra cosa diferente es que el hecho de ceder calor disminuya la entropía, pero el resultado neto es positivo.

[hami]

Re: ¿En todas las reacciones endotérmicas aumenta la entropía?

Luego volvemos a unos puntos iniciales de este hilo. Al ser irreversible una reacción(y las biológicas lo son) tenemos que olvidarnos de calcular la variación de entropía del SISTEMA como Q/T no es así?
Lo que a mi me gustaría terminar de ver es si al hecer es cálculo a través de los valores tabulados de las entropías de formación de productos y reactivos, el valor obtenido tiene en cuenta todo: las irreversibilidades internas como tu dices(con el consiguiente aumento de S) y el calor desprendido(con la disminución parcial de entropía)
A ver si vamos aclarando el panorama
Muchas gracias otra vez
hami

[aLFRe]

Re: ¿En todas las reacciones endotérmicas aumenta la entropía?

A ver si vamos aclarando el panorama

Como se ha discutido en los posts previos, el que un SISTEMA BIOLóGICO aparentemente
incumpla el segundo principio es un uso poco adecuado de este,
ya se ha aclarado que es un sistema abierto
intercambia energía y masa con el exterior: NO es un sistema aislado
por lo cual NO evoluciona al estado de mayor
desorden que seguramente sería la muerte y su descomposición,
al menos tarda un tiempo en alcanzarlo.

También se ha dicho que la termodinámica del equilibrio puede ser o no una herramienta adecuada para el estudio de estos sistemas,
porque son sistemas más o menos alejados de este.

Un sistema biológico se mantiene en un estado más o menos estacionario,
que no es lo mismo que un estado de equilibrio...
¿Cómo se puede estudiar uno de estos sistemas?
Bién... digamos que un sistema termodinámico está sometido a una serie
de fuerzas y ligaduras,
si de estas se puede hacer una aproximación lineal
si además está próximo al equilibrio se cumple lo que se llama
"Principio de mínima producción de entropía" enunciado por Prigogine.
Esto es "ligeramente parecido" a lo anterior la termodinámica del equilibrio,
pero distinto.
Recuerda, repito... ligaduras fijas y linealidad

Pero si el sistema está muy apartado del equilibrio la cosa se complica pero muchísimo,
se forman una serie de estructuras espaciales y temporales
( uis... esto ya es lenguaje para-científico, pero si te interesa puedes ver
la inestabilidad de Bernard por ejemplo )

Luego volvemos a unos puntos iniciales de este hilo. Al ser irreversible una reacción(y las biológicas lo son) tenemos que olvidarnos de calcular la variación de entropía del SISTEMA como Q/T no es así?

La ecuación para calcular la entropía es:
$\Delta S =\int^2_1\,\frac{\delta Q_{rev}}{T}$
Esos "calores" aportados $\delta Q_{rev}$
requiere que 1 -> 2 sea a través de un trayecto reversible
esto es una sucesión de estados de equilibrio del sistema.
Si además el proceso es isotermo... sale T de la integral y si sumas todos los calores
concluyes:
$\Delta S = \frac{ Q_{rev}}{T}$
Observa que si el proceso fué reversible e isotermo
$\Delta S_{total}= \Delta S_{sistema}+\Delta S_{resto\,universo}=0$
por lo cual
$\Delta S_{resto\,universo}=-\frac{ Q_{rev}}{T}$

Lo que a mi me gustaría terminar de ver es si al hecer es cálculo a través de los valores tabulados de las entropías de formación de productos y reactivos, el valor obtenido tiene en cuenta todo: las irreversibilidades internas como tu dices(con el consiguiente aumento de S) y el calor desprendido(con la disminución parcial de entropía)

La entropía es una función de estado y es una magnitud extensiva.
Lo que es incorrecto es calcularla a partir del calor puesto en juego en un proceso
irreversible.
Por lo cual ...si tienes los valores de entropía de los reactivos y de los productos puedes hacer un balance... cuidado con los coeficientes.

Un saludo.