SEGUNDA LEY DE LA TERMODINÁMICA

Afirma que la entropía, o sea, el desorden de un sistema aislado nunca puede favorecer. Por lo tanto, se puede demostrar que si no se realiza trabajo, es pósible transferir cañor desde una región de temperatura más baja a una más alta. Regula la dirección en la que deben llevarse a cabo los procesos termodinamicos y por lo tanto la impodibilidad de que ocurran en el sentido contrario y establece la imposibilidad de convenir toda la energía de un tipo en otro sin perdidas. Debido a esta ley, el flujo espontaneo de calor siempre es unidireccional (del mayor tiempo al menor).

"ENTROPÍA"

Magnitud que mide la parte de la energía que no puede utilizarse, para producir un trabajo; es el grado de desorden que posee las moléculas que integran un cuerpo, o también el grado de irreversibilidad alcanzado, después de un proceso que implique transformación de energía.

dS=SQ/T
S = entropía
Q = calor

"MÁQUINAS TÉRMICAS"

Dispositivo capaz de transformar el calor y la energía mecánica. El calor necesario para conseguir que funcione una maquina térmica procede generalmente de la combustión de un combustible.
Dependiendo si la combustión del combustible se produce en el interior o en el exterior de la propia maquina se clasifican en: Maquinas de combustión Interna (Motor de explosión de cuatro tiempos) y Maquinas de combustión Externas (maquina o turbina de vapor), en las que el combustible es utilizado para formar vapor fuera de la maquina y parte de la energía interna del vapor se emplea en realizar trabajo en el interior de la maquina. Sin embargo su rendimiento res muy bajo.
Las maquinas trabajan en ciclos. Una maquina térmica perfecta realizaría un ciclo ideal, en el que todo el calor se convertiría en energía mecánica, sin embargo estas no existen MÁQUINAS PERFECTAS.

"MAQUINA DE CARNOT"

Máquina ideal que utiliza calor para realizar un trabajo en ella hay un gas sobre el que se ejerce un proceso cíclico de expansión y contracción entre dos temperaturas. Ese procedimiento es el más eficaz para producir un trabajo a partir de dos focos de temperatura.
Puede construirse a partir de un cilindro sobre el que discurre un pistón unido o una biela que convierte el movimiento lineal del pistón en movimiento circular. El cilindro tiene cierta cantidad de gas ideal y la maquina funciona intercambiando calor entre las fuentes de temperatura constantes (T1mayor que T2).<>

Las transformaciones de calor entre las fuentes y el gas se hacen isotérmicamente (manteniendo la temperatura constante) esta parte del proceso irreversible. El ciclo se completa sin intercambio de calor, por lo que también es reversible.

CICLO DE CARNOT

Propuesto por Sadi Carnot. Constituye el ciclo básico de todas las maquinas térmicas y esta constituido por cuatro operaciones:

1. Expansión isotérmica: Se parte de una situación en donde el gas ocupa un volumen mínimo (Vmin) a la temperatura T2 y a presión alta. Se transfiere el calor al cilindro desde la fuente de la temperatura (T2) haciendo que el gas se expanda, con lo cual el gas tiende a enfriarse, pero absorbe el calor de T2 y mantiene su temperatura constante. El volumen del gas aumenta produciendo un trabajo sobre el pistón el gas no cambia su energía interna y todo el calor absorbido se convierte en trabajo.
2. Expansión adiabática: Se aísla la maquina del foco, el gas continua enfriándose hasta llegar a T2. La expansión isotérmica termina en un punto tal que el resto de la expansión pueda realizarse sin intercambio de calor. La expansión adiabática hace que el gas enfrié hasta alcanzar T1 en el momento que el pistón alcanza el punto máximo de su carrera y el gas alcanza su volumen máximo (Vmax). Todo el trabajo realizado por el gas viene de su energía interna.
3. Compresión isotérmica: El gas enfriado se vuelve a comprimir, cediendo calor al foco de temperatura T3. Se pone en contacto con el cilindro la fuente de calor de temperatura T1 y el gas comienza a comprimirse, pero no aumenta su temperatura por que va cediendo calor a la fuente fría. Se hace trabajo sobre el gas, pero la energía interna no cambia y el trabajo es absorbido en forma de calor por T1.
4. Compresión adiabática: La fuente t1 se retira en el momento adecuado para que durante el resto de la compresión el gas eleve su temperatura hasta alcanzar el valor T2, al mismo tiempo que el volumen del gas alcanza su valor mínimo (Vmin). No hay intercambio de calor y el trabajo sobre el gas se convierte en energía interna.

EFICIENCIA DE UNA MÁQUINA TÉRMICA

Es muy baja, ya que solo una pequeña parte de calor producido se transforma en trabajo, y el resto se utiliza en vencer el razonamiento de las piezas, disipar el ambiente de calor o calentar el fluido que da movimiento a la maquina.

EFICIENCIA DE UNA MÁQUINA CARNOT

Su eficiencia es máxima, ya que la eficiencia de cualquier máquina depende de la diferencia entra las temperaturas máxima y mínima alcanzadas durante un ciclo y la diferencia lograda en sus ciclo máxima energía térmica posible en trabajo mecánico.

TH= temperatura reservolio caliente.
TC= temperatura reservolio frío.