2° Le Y De La Termodinamica

Capítulo 5:
La segunda ley de la termodinámica.

5.1 Introducción
¿Por qué es necesario un segundo principio de la termodinámica? Hay muchos procesos en la naturaleza que aunque son compatiblescon la conservación de la energía no tienen lugar de forma espontánea. Además, la primera ley no establece ninguna diferencia entre calor y trabajo, sin embargo no es lo mismo convertir trabajo encalor que al contrario. De este modo, es necesario introducir un nuevo principio de la termodinámica que complemente la ley de conservación de la energía. Algunas definiciones Depósito de energía térmicao foco térmico: cuerpo con una gran capacidad de energía térmica (masa x calor específico) que puede suministrar o absorber cantidades finitas de calor sin que sufra ningún cambio de temperatura.Ejemplos: océanos, mares, la atmósfera, hornos industriales, etc. Fuente: depósito o foco que suministra energía en forma de calor. Sumidero: depósito o foco que absorbe energía en forma de calor.5.2 Máquinas térmicas
Máquina térmica: dispositivo que convierte calor en trabajo. Las máquinas térmicas difieren considerablemente unas de otras, pero todas se caracterizan por: 1. Reciben calor deuna fuente de alta temperatura. 2. Convierten parte de este calor en trabajo. 3. Liberan calor en un sumidero de baja temperatura. 4. Operan en un ciclo. Las máquinas térmicas y otros dispositivoscíclicos suelen incluir un fluido al y desde el cual el calor se transfiere energía mientras se somete a un ciclo: fluido de trabajo.

Alta temperatura FUENTE

Qen
MÁQUINA TÉRMICA

Wneto, sal

QsalBaja temperatura SUMIDERO

5.2 Máquinas térmicas
Esquema de una planta de vapor para generar energía. Fuente de energía (como un horno)

Frontera del sistema

Caldera

Wen

BombaTurbina

Wsal

Condensador

Sumidero de energía (como en la atmósfera)

5.2 Máquinas térmicas
Rendimiento o eficiencia térmica:

ε≡

Wnet |Q | = 1− sal Qen Qen

Obviamente 0 ≤ ε ≤ 1....