1r ciclo incumplimiento del enunciado de Kelvin-Planck

[alespa07]

Wenas. Estoy estudiando para el examen de termo y repaso preguntas de teoría. Hay una pregunta, que seguro tiene una respuesta sencilla pero no estoy muy seguro. Si no se cumpliera el enunciado de Kelvin-Planck la entropía el universo podría disminuir. Lo que hago es suponer que existe un móvil perpétuo de segunda especie (incumpliendo así el enunciado) es decir una máquina térmica cíclica que funciona como motor con una sola fuente térmica a temperatura $T$. Por definición, el cambio de entropía del universo será:

$\Delta S_{universo}=\Delta S_{maquina}+\Delta S_{fuente}=\Delta S_{fuente}$

ya que al ser una máquina cíclica el cambio de entropía es nula ( si supongo que el ciclo es reversible). Entonces si absorbemos calor $Q>0$de la fuente, para dicha fuente el cambio de entropía sería $\frac{-Q}{T}<0$ y tendría la solución a mi problema. Pero recuerdo haber visto un libro de problemas que resolvía esta pregunta y me parece que argumentaban más y sobretodo que había más cálculos. Así que no se lo que hago mal. Si alguien me pudiera corregir se lo agradecería mucho.

[polonio]

Re: incumplimiento del enunciado de Kelvin-Planck

Hombre, todo aquello que incumpla el segundo principio es lo que se llama móvil perpetuo de segunda especie (da igual qué enunciado contradiga: todos son equivalentes).

Otra nota: la entropía es función de estado, así que en cualquier máquina cíclica su variación es nula, sea reversible o irreversible.

Efectivamente, la variación de entropía del Universo es la de la fuente en este caso.

Pero, vamos, básicamente, puedes poner que el sistema no varía su entropía y que la entropía del foco es negativa, pues cede calor a temperatura constante. Este razonamiento es simple y correcto. Creo que no se me pasa nada.

[alespa07]

Re: incumplimiento del enunciado de Kelvin-Planck

Muchas gracias Polonio. Igual en el libro se enrollaron más de la cuente o simplemente plantearían un ejemplo. Lo malo es que me creó la duda y eso quiere decir que no voy demasiado seguro de mi mismo. Así que sólo me queda encerrarme entre cuatro paredes y currar hasta el agotamiento jeje. Gracias.

[Jose D. Escobedo]

Re: incumplimiento del enunciado de Kelvin-Planck

De acuedo con mi punto de vista, en el systema fuente-maquina, el calor tiene dos canales de transformacion y estos son la creacion de trabajo o el incremento de energia interna para la maquina. Si la energia interna de la maquina se incrementa entonces se incrementa la entropia de la maquina contradiciendo asi $\Delta S_{maq} = 0$. Por otro lado si se dice que todo se transformo en trabajo, entonces ese trabajo es el que realiza la maquina sobre la fuente (porque en este universo existen unicamente dos elementos la maquina y la fuente) que desde mi forma de ver se tranforma en calor nuevamente, dejando asi la entropia final igual.

Otra forma de visualizar esta contradiccion es que una vez que en la fuenta de calor ya no exista el calor (energia) como tal, la implicacion seria que la maquina pararia de hacer trabajo, porque el suministro de calor para realizar dicho trabajo ya no existe. Dejando asi de ser una maquina de movimieto perpetuo.

Otra mas seria que como se tiene una maquina de movimiento perpetuo entonces no necesita energia o calor en este caso, manteniendose constante el calor de la fuente.