Segunda y Tercera Ley de La Termodinamica

5/23/2018 Segunda y Tercera Ley de La Termodinamica

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SEGUNDA Y TERCERA LEY DE LA

TERMODINAMICA

Bilma Yupanqui P


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Por qu unos procesos ocurren en un sentido

y no en el contrario?

Cambio espontneo:Aqul que tiende a ocurrir sinnecesidad de ser impulsado por una influencia externa.

ESPONTANEOS


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Entropa (S)

Es una medida del desorden del sistema que s puede medirse y

tabularse.S = SfinalSinicial

Existen tablas de S (entropa molar estndar) de diferentes

sustancias.En una reaccin qumica:

S = np Sproductos nr Sreactivos


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http://www.google.com.pe/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&docid=u62NS1D0WWc-dM&tbnid=QGCwvSUKF-fDMM:&ved=0CAUQjRw&url=http%3A%2F%2Ffisicaaplicadaaredesycomunicacion.blogspot.com%2F&ei=vVGJU-ffBNPesATwkIGAAw&bvm=bv.67720277,d.b2U&psig=AFQjCNHtJQxJ5tndBaR5wSb3mWm6tmNwEg&ust=1401594659348449http://www.google.com.pe/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&docid=u62NS1D0WWc-dM&tbnid=QGCwvSUKF-fDMM:&ved=0CAUQjRw&url=http%3A%2F%2Ffisicaaplicadaaredesycomunicacion.blogspot.com%2F&ei=vVGJU-ffBNPesATwkIGAAw&bvm=bv.67720277,d.b2U&psig=AFQjCNHtJQxJ5tndBaR5wSb3mWm6tmNwEg&ust=1401594659348449


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La entropa (S)es una medida de la aleatoriedad o desordendeun sistema.

orden SdesordenS

S= Sf- Si

Si el cambio de los resultados de inicial a final es un aumento

en la aleatoriedad

Sf> Si S> 0

Para cualquier sustancia, el estado slido es ms ordenado que

el estado lquido y el estado lquido es ms ordenado que elestado gaseoso

Sslido< Slliquido 0


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Procesos queconducen a un

aumento en laentropa (S> 0)

Slido Lquido

Lquido

Soluto Disolucin

Disolvente

Sistema aT1 Sistema aT2(T2> T1)


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Es imposible la transformacin completa de calor entrabajo en un proceso cclico


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ENTROPA.

rev2 1

dqS S S

T

2

1

Entropa(S)

Funcin de estadoPropiedad extensivaUnidades: JK-1


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Proceso Isotrmico Reversible.

rev rev

rev2 1

dq Q1

dS dqT T TS S S

Procesos Isobricos o Isocricos Reversibles.

2

rev

1

dqS

T

P = cte

[Tema 1]

rev Pdq dH nC dT P

nC

S dTT SiCp= cte

y no hay

cambio de fase

2

P

1

TnC Ln

T

V = cte

[Tema 1]

rev Vdq dU nC dT V

nCS dT

T

2

V1

TnC Ln

T

SiCV= cte


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Cambio de Estado (Reversible o Irreversible) de unGas Ideal

revdq

TS

dU PdV

T dU=dqV=CVdT

V

C dT PdV

T

2 1SS S Funcin de estado

Si CVes constante VdT P

S C dVT T

al ser la sustancia es un Gas Ideal P/T = nR/V

2 2V V1 1

T VdT nRS C dV C Ln nRLn

T V T V


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Cambios de entropa en el sistema (Ssis)

aA + bB cC + dD

S0rx dS0(D)cS0(C)= [ + ] - bS0(B)aS0(A)[ + ]

S0rx nS0(productos)= S mS0(reactivos)S-

La entropa estndar de una reaccin (S0rx) es el cambio de laentropa para una reaccin.


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Cul es el cambio en la entropa estndar en lasiguiente reaccin a 250C? 2CO (g)+ O2(g) 2CO2(g)

S(CO) = 197.9 J/Kmol

S(O2) = 205.0 J/Kmol

S(CO2) = 213.6 J/Kmol

S0rxn = 2 x S(CO2) [2 x S

(CO) + S(O2)]

S0rxn = 427.2 [395.8 + 205.0] = -173.6 J/Kmol


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Suniverso= Ssistema+ Salrededor> 0Proceso espontneo:

Suniverso= Ssistema+ Salrededor= 0Proceso en equilibrio:


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Energa libre de Gibbs (G)(energa libre o entalpa libre)

En procesos a T constante se define como:

G = H T S G = H T S

En condiciones estndar: G= HT S

Suniverso= Ssistema +Sentorno > 0 (p. espontneos)

En procesos espontneos: G < 0

Si G.> 0 la reaccin no es espontnea

Si G.= 0 el sistema est en equilibrio


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TERCERA LEY DE LA TERMODINMICA

Enunciado de Nernst-Simon:

Encualquier proceso isotrmico que implique sustancias en equilibriointerno, la variacin de entropa tiende a cero cuando la temperaturatiende a cero absoluto

Es vlido tanto para sustancias puras como para mezclas, aunque enesta ltimas sea muy difcil encontrar la condicin de equilibrionecesaria.

En general, se concluye de esta ley que el cero absoluto es imposible

de alcanzar en un nmero finito de pasos.


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