ETER1_U3_A2_SEMB - Sergio Marquez Barrios

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Termodinámica 1 
ER-ETER1-1802-B2-002 
 
Edgar Daniel de la Rosa Lagunas 
 
Unidad 3 
Segunda ley de la termodinámica 
 
Actividad 2 
La entropía y el orden 
 
SERGIO ADRIÁN MÁRQUEZ BARRIOS 
ES172011571 
Noviembre, 2018 
 
 
 
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1. Explica con tus propias palabras, e incluye al menos dos ejemplos de los 
siguientes conceptos: 
 Proceso reversible 
Se denomina proceso reversible a un sistema que puede pasar de un estado a otro, 
esto se logra cuando la diferencia de calor absorbido por el sistema y el trabajo 
realizado tienen el mismo valor para todas las trayectorias en un ciclo de Carnot. 
 Proceso irreversible 
A diferencia de los procesos reversibles, los procesos irreversibles son aquellos que 
sus variables termodinámicas no tienen un valor definido. Es decir, si en el estado 
inicial cambia de manera violenta a otro estado (final) considerando las variables T, 
P, V. durante esta transformación las variables se mueven de manera violenta por lo 
que su presión y volumen pueden verse afectadas (no se les puede asociar un valor 
especifico) y es difícil representarlo gráficamente, Dicho de otra manera el sistema 
puede pasar de un equilibrio inicial a otro estado final, pero a trave de estados que 
no son de equilibro. 
 Entropía 
El término entropía fue inicialmente acuñado por el físico alemán Rudolf Clausius. 
Como entropía se conoce la tendencia natural a la pérdida de orden en un 
sistema. La palabra, como tal, proviene del griego ἐντροπία (entropía), que 
literalmente significa ‘vuelta’, aunque hoy en día es empleada en varios sentidos 
figurados. 
 En Física, la entropía se refiere al grado de irreversibilidad que, en un sistema 
termodinámico, es alcanzado después de un proceso que implique la 
transformación de energía. 
 En Química, por su lado, hace referencia a la entropía observada en la 
formación de un compuesto químico. 
 En Astrofísica, alude a la entropía observada en los agujeros negros. 
 En teorías de la información, la entropía es el grado de incertidumbre que 
se tiene en relación con un conjunto de datos. 
 En Informática, hace referencia a la aleatoriedad recogida por un sistema 
operativo o una aplicación para su uso en criptografía. 
 
 
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Entropía en termodinámica 
Como entropía se conoce, en el área de termodinámica, la magnitud física que 
mide la parte de la energía que no puede utilizarse para realizar trabajo y que, 
en consecuencia, se pierde. Así, en un sistema aislado, siempre una pequeña 
cantidad de energía se disipará fuera del sistema. Este valor, como tal, siempre 
tiende a crecer en el transcurso de un proceso que se produzca de forma natural. 
Por ejemplo, cuando se pone un cubo de hielo en un vaso de agua a temperatura 
ambiente, al cabo de unos minutos, el cubo pasará a estado líquido, pues aumentará 
su temperatura, mientras que el agua se enfriará, hasta ambos alcanzar el equilibrio 
térmico. Esto debido a que el universo tiende a distribuir la energía uniformemente, 
es decir, a maximizar la entropía. 
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2. Resuelve los siguientes ejercicios: 
 - Se tienen 45 kg de aire sometidos a una presión de 1 atmosfera absoluta y a 
una temperatura de 0°C. Si la temperatura al final del proceso es de 150°C, 
Calcula la presión final, la variación de la energía interna, el trabajo efectuado, 
el calor y la variación de entropía, representa gráficamente el proceso. Investiga los 
datos necesarios para el Aire. 
Maire = 45 kg = 45000 g 
P1aire = 1 atm 
T1aire = 0 °C 
T2are = 150 °C 
Caire = 1012 j/kg.k = 0.24171 cal/g.C 
Raire = 0.2870 Kj/Kg.k 
∆� = ���� �
��
��
� 
 
P2 
∆� 
W 
� = ��� (�� − ��) = 45000 (0.24171) (150-0) = 1631542.5 j =1631.5425 kJ 
� 
 
 
 
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 - Se tienen 15 lb de helio a una temperatura inicial de 120°F, que son sometidas a 
un proceso isobárico sin flujo durante el cual se le agrega una cantidad de calor 
de 800 BTU. Calcula: 
a) La temperatura final en °C. 
b) La variación de la energía interna. 
c) El trabajo efectuado. 
d) La variación de entropía. 
e) La gráfica del proceso en diagramas P-V y T-S. 
 
 - Se tienen 8 kg de nitrógeno a una presión absoluta de 98066.5 pascales y a una 
temperatura de 0°C; si este gas se calienta y se somete a una expansión 
isobárica sin flujo hasta alcanzar una temperatura de 800°C, calcula: 
 
a) El volumen inicial en m3. 
b) El volumen final en m3. 
c) El trabajo desarrollado. 
d) La variación de la energía interna. 
e) El calor suministrado. 
f) La variación de entropía. 
g) La grafica del proceso en diagramas P-V y T-S. 
 
 - Si 15 lb de aire que se encuentran a una temperatura de 50°F tienen un 
incremento de entropía de 0.462 BTU/°R, durante un proceso isotérmico sin 
flujo; Calcula: 
a) La relación entre el volumen final y el volumen inicial V2/V1. 
b) La relación entre la presión final y la presión inicial P2/P1. 
c) El trabajo desarrollado. 
d) El calor. 
e) La variación de la energía interna. 
f) La grafica del proceso en diagramas P-V y T-S. 
 
Bibliografía 
https://unadmexico.blackboard.com/. (2018). Obtenido de Unidad 3. Segunda ley de 
la termodinámica: 
 
 
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https://unadmexico.blackboard.com/bbcswebdav/institution/DCSBA/Bloque%
202/TA/02/TTER/U3/Unidad3.Segundaleydelatermodinamica.pdf