Entropía

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Autor: Redacción Ejemplode.com, año 2018

La Entropía es una unidad Termodinámica que permite conocer el grado de desorden que se añade o pierde en un sistema, después de un proceso. La Entropía ayuda a interpretar la Segunda Ley de la termodinámica.

La Segunda Ley de Termodinámica

“El calor no se transforma en trabajo sin producir cambios permanentes bien sea en los sistemas comprendidos o en sus proximidades”.

La Segunda Ley de Termodinámica se estableció gracias a los esfuerzos de Clausius y Lord Kelvin. Para llegar a un enunciado general de la Ley y expresarla en forma matemática, se definió una nueva cantidad matemática S, denominada Entropía del Sistema.

Entropía

La Entropia de un sistema depende sólo de sus estados inicial y final, por lo que el cambio Entrópico ΔS es:

ΔS = S2 – S1

Donde S2 y S1 son las entropías de los estados final e inicial, respectivamente. Se especifica que el cambio de entropía, ΔS, está dado por:

ΔS = qr / T

Donde qr es una cantidad de calor absorbido en un proceso que tiene lugar bajo condiciones Reversibles a una temperatura T = constante.

Para cualquier proceso isotérmico (temperatura constante) Reversible en el cual se absorbe una cantidad de calor qr a la Temperatura T, el cambio entrópico involucrado es simplemente el calor absorbido dividido por la temperatura absoluta.

Cuando qr es positiva, es decir hay absorción de calor ΔS es positiva también, indicando un incremento en la entropía del sistema.

Por otra parte, cuando hay desprendimiento de calor qr es negativa y lo es ΔS, y el sistema experimenta un decrecimiento entrópico.

Las entropías y cambios entrópicos se expresan en calorías por grado para una cantidad de sustancia dada. La cantidad Caloría por grado (cal/°) se denomina Unidad Entrópica (ue).

Ejemplos de Cálculo de Entropía

1.- En un proceso isotérmico reversible a 400 °C, se desprenden 200 calorías. ¿Cuál es el Cambio de Entropía del proceso?

ΔS = qr / T

ΔS = (-200 cal) / (400°C)

ΔS = -0.5 ue

2.- En un proceso isotérmico reversible a 150 °C, se desprenden 50 calorías. ¿Cuál es el Cambio de Entropía del proceso?

ΔS = qr / T

ΔS = (-50 cal) / (150°C)

ΔS = -3 ue

3.- En un proceso isotérmico reversible a 650 °C, se desprenden 800 calorías. ¿Cuál es el Cambio de Entropía del proceso?

ΔS = qr / T

ΔS = (-800 cal) / (650°C)

ΔS = -1.23 ue

4.- En un proceso isotérmico reversible a 1500 °C, se desprenden 1020 calorías. ¿Cuál es el Cambio de Entropía del proceso?

ΔS = qr / T

ΔS = (-1020 cal) / (1500°C)

ΔS = -0.68 ue

5.- En un proceso isotérmico reversible a 100 °C, se desprenden 46 calorías. ¿Cuál es el Cambio de Entropía del proceso?

ΔS = qr / T

ΔS = (-46 cal) / (100°C)

ΔS = -0.46 ue

6.- En un proceso isotérmico reversible a 50 °C, se absorben 200 calorías. ¿Cuál es el Cambio de Entropía del proceso?

ΔS = qr / T

ΔS = (+200 cal) / (50°C)

ΔS = +4 ue

7.- En un proceso isotérmico reversible a 25 °C, se absorben 1000 calorías. ¿Cuál es el Cambio de Entropía del proceso?

ΔS = qr / T

ΔS = (+1000 cal) / (25°C)

ΔS = +40 ue

8.- En un proceso isotérmico reversible a 80 °C, se absorben 1240 calorías. ¿Cuál es el Cambio de Entropía del proceso?

ΔS = qr / T

ΔS = (+1240 cal) / (80°C)

ΔS = +15.5 ue

9.- En un proceso isotérmico reversible a 44 °C, se absorben 600 calorías. ¿Cuál es el Cambio de Entropía del proceso?

ΔS = qr / T

ΔS = (+600 cal) / (44°C)

ΔS = +13.64 ue

10.- En un proceso isotérmico reversible a 35 °C, se absorben 380 calorías. ¿Cuál es el Cambio de Entropía del proceso?

ΔS = qr / T

ΔS = (+380 cal) / (35°C)

ΔS = +10.86 ue

Citado APA: (A. 2018,03. Entropía. Revista Ejemplode.com. Obtenido 03, 2018, de https://www.ejemplode.com/37-fisica/4938-entropia.html)

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Autor: Redacción Ejemplode.com, año 2018

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