Question

La entropía es una propiedad que se define solo para transformaciones reversibles. Entonces, ¿qué método se utiliza para determinar el cambio de entropía en un proceso irreversible?

Answer 1

H,o H,o ΔS. = S = gas ero no obstante DSH2O sigue siendo 5.4 cal/g° C pues la entropía del agua en sus estados inicial (líquido) y final (gas) no depende de la naturaleza del proceso; la entropía es una función de estado. Luego en este caso ya no podemos afirmar algo concreto respecto al cuerpo o los alrededores excepto que el cambio en su entropía debe ser tal que la suma total sea positiva. Hasta este momento hemos dejado a la imaginación y a la intuición del lector la conceptualización de los estados de equilibrio y por lo tanto de los procesos reversibles. Vale la pena tomar unos minutos para precisar ambos. Un estado de un sistema está definido por ciertos atributos medibles del sistema. Atributos ya conocidos son la presión p, el volumen V, la temperatura T, la energía U el campo eléctrico , el campo magnético , la polarización , la magnetización , etc. Cuántos atributos es necesario conocer para determinar el estado depende, como veremos más adelante, de la elección del sistema. Para un fluido simple, por ejemplo, bastan 2 usualmente elegidos como la presión y la temperatura. En el caso en que los valores numéricos de estas variables no cambien con el tiempo, esto es permanezcan constantes, por lo menos durante un intervalo de tiempo suficientemente grande comparado con la duración de una observación del sistema, decimos que el estado es uno de equilibrio. Por ello es que un proceso ideal o reversible debe ser muy lento, para garantizar que en cada estado intermedio las variables de estado no cambien con el tiempo. Además, para poder invertir el proceso la fricción debe ser estrictamente igual a cero. Ni una ni la otra condición ocurren en la práctica. Volviendo a la interpretación de la ecuación (11) es posible ahora intentar explicar la desigualdad como una contribución de la fricción y otros factores no presentes en los procesos ideales. Aunque esta idea es correcta en principio, su discusión pertenece al dominio de la termodinámica de procesos irreversibles que veremos subsecuentemente en el capítulo V. De nuestro ejemplo para la evaporación del agua y obviamente su condensación, donde todo el razonamiento es válido cambiando de signo a las respectivas cantidades de calor, vemos que para procesos ideales e isotérmicos, se obtiene la igualdad en la ecuación (11). Esto se debe a que la ganancia (o pérdida) de entropía del sistema se compensa por la pérdida (o ganancia) de entropía de los alrededores (cuerpo, atmósfera, etc.). Este resultado suele escribirse como entendiendo por universo (¡una palabra muy desafortunada!) al conjunto formado por el sistema y aquel (o aquellos) cuerpo (o cuerpos) que intervienen en el proceso. En el caso en que el proceso no sea ideal, la ecuación anterior suele escribirse como