¿Cuál es la segunda ley de la termodinámica?

La segunda ley de la termodinámica (la termodinámica es el estudio de la energía ) establece que ” en todos los intercambios de energía, si ninguna energía entra o sale del sistema, la energía potencial del estado siempre será menor que la del estado inicial ” . También se conoce comúnmente como entropía .

Un reloj impulsado por resortes funcionará hasta que se convierta la energía potencial en el resorte, y no nuevamente hasta que la energía se vuelva a aplicar al resorte para rebobinarlo. Un automóvil que se ha quedado sin gasolina no volverá a funcionar hasta que camine 10 millas hasta una estación de servicio y cargue combustible. Una vez que la energía potencial encerrada en carbohidratos se convierte en energía cinética (energía en uso o movimiento), el organismo no obtendrá más hasta que la energía vuelva a ingresar. En el proceso de transferencia de energía, parte de la energía se disipará como calor.

La entropía es una medida del desorden: las células NO están desordenadas y, por lo tanto, tienen baja entropía. El flujo de energía mantiene el orden y la vida . La entropía gana cuando los organismos dejan de tomar energía y mueren.

La segunda ley de la termodinámica nos dice si un proceso determinado puede ocurrir espontáneamente y en qué medida. También nos ayuda a calcular la fracción máxima de calor que se puede convertir en trabajo en un proceso determinado.
Dicho esto, la segunda ley como la primera es un postulado y no se ha derivado de ningún concepto anterior. Se establece en varias formas, pero no necesita ir a diseccionar cada forma que lo confundirá. Por lo tanto, la declaración de Claudio, o las declaraciones de Thomson, Kelvin-Planck, Ludwig Boltzman, se reducen a: Entropía.
La entropía del universo aumenta continuamente.

Distinguir lo primero de lo segundo:
-La primera ley establece que la energía del universo es constante, mientras que la segunda ley establece que la entropía del universo es cada vez mayor y tiende al máximo.
-La primera ley trata sobre la conversación de la energía mientras que la segunda ley nos dice la * dirección * del flujo de energía.
Para proceso reversible,
dS = dq / T o dq = T.ds
Para un proceso irreversible,
dS> dq / T
Por lo tanto, dS> o = dq / T
Cuál es el enunciado matemático de la segunda ley.

” En cada proceso real, la suma de las entropías de todos los organismos participantes está incrementado.”

La comprensión de la segunda ley: ningún proceso es 100% eficiente. Alguna cantidad de energía en un proceso siempre se pierde como calor. Además, un sistema no puede convertir toda su energía en energía de trabajo. Además, un cuerpo frío no puede calentar un cuerpo cálido. El calor, naturalmente, quiere fluir de las zonas más cálidas a las más frías. El calor quiere fluir y extenderse a áreas con menos calor. Si el calor va a pasar de áreas más frías a más cálidas, va en contra de lo que es “natural”, por lo que el sistema debe trabajar un poco para que suceda.

Segunda ley : en cada proceso termodinámico natural, la suma de las entropías de todos los objetos no cambia (proceso reversible) o aumenta (proceso irreversible).

Importancia : podemos demostrar que esta ley garantiza que no haya una máquina perpetua, un motor perfecto y un refrigerador perfecto.

Conocimientos previos: para un principiante en el tema, es descuidado pero lo suficientemente bueno como para interpretar la entropía como el grado de desorden.

Lectura adicional: segunda ley de la termodinámica
Pregunta interesante: ¿Cómo podemos relacionar las tres definiciones diferentes de entropía?

Tienes respuestas detalladas dadas por otros, sin embargo, aquí hay una versión más simple que entendí,

La tendencia del universo se mueve de Orden y Estructura a Falta de Orden y Falta de Estructura para convertirse casi en un Mush . Esa es la segunda ley de la termodinámica en resumen.

Entonces, muchas formas de ver la segunda ley. Aquí está otro.
Básicamente, la ley es fenomenológica, es un axioma como La primera ley que define la energía interna como extensiva = suma total de todas las formas de energía.
Los problemas surgen cuando tiene lugar la conversión de energía. El proceso de conversión parece cargado ya que tiene preferencias cuando se trata de reversibilidad. La segunda ley es un intento de racionalizarla al considerar la “irreversibilidad” como resultado de la presunta homogeneidad en un proceso estrictamente estadístico / estocástico.
Una analogía aclarará este punto. Cuando la información se transmite utilizando un dispositivo del mundo real, no se puede agregar claridad, sino solo degradación: irritabilidad. De la misma manera, la transmisión de energía sufre degradación, aunque no se pierde. El concepto de energía disponible es uno de esos artefactos para cuantificar esta degradación. La entropía es otra cantidad, cuantificable, no medible, que apunta a la ‘dirección’ o ‘tendencia’.
¡Así es como hemos terminado con innumerables formas de enunciar la Segunda Ley!

El estado de Kelvin-Planck de la Segunda Ley de la Termodinámica establece que es imposible diseñar un motor térmico que absorba una cantidad dada de calor, QA,
y realiza una cantidad de trabajo, WNET, igual al calor absorbido. El trabajo debe ser siempre inferior al calor absorbido y la eficiencia térmica, Eth, debe ser inferior al 100 por ciento.

Eth = (WNET) / (QA)

Todos los motores de calor deben rechazar una parte del calor absorbido, con una eficiencia térmica inferior al 100 por ciento.

La Declaración de Claussius de la Segunda Ley de la Termodinámica establece que el flujo espontáneo de calor es de una región de alta temperatura a una región de baja temperatura.

La segunda ley de la termodinámica establece que la entropía total de un sistema aislado solo puede aumentar con el tiempo. Puede permanecer constante en casos ideales donde el sistema está en estado estable (equilibrio) o experimentando un proceso reversible. El aumento de la entropía explica la irreversibilidad de los procesos naturales y la asimetría entre el futuro y el pasado.

Históricamente, la segunda ley fue un hallazgo empírico que fue aceptado como un axioma de la teoría termodinámica. La termodinámica estadística, clásica o cuántica, explica el origen microscópico de la ley.

La segunda ley se ha expresado de muchas maneras. Su primera formulación se le atribuye al científico francés Sadi Carnot en 1824, quien demostró que existe un límite superior para la eficiencia de la conversión de calor para trabajar en un motor térmico.

La segunda ley de la termodinámica establece que la entropía total de un sistema aislado siempre aumenta con el tiempo, o permanece constante en casos ideales donde el sistema está en estado estacionario o experimenta un proceso reversible. El aumento de la entropía explica la irreversibilidad de los procesos naturales y la asimetría entre el futuro y el pasado.

Para más detalles puede seguir este enlace Segunda ley de la termodinámica – Wikipedia

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Hay dos declaraciones clásicas de la segunda ley de la termodinámica:

Declaración de Kelvin Plank: “Es imposible construir un dispositivo que opere en un ciclo y no produzca otro efecto que elevar un peso si intercambia calor solo con cuerpos a una temperatura fija”.

En efecto, establece que un dispositivo que funciona en un ciclo y recibe calor de un cuerpo a alta temperatura no puede producir la misma cantidad de trabajo. Perderá algo de energía a otro cuerpo a una temperatura más baja.

Declaración de Clausius: “Es imposible construir un dispositivo que funcione en un ciclo y no produzca otro efecto que la transferencia de calor de un cuerpo frío a un cuerpo más caliente”.

Establece que el calor siempre fluye espontáneamente de un cuerpo de alta temperatura a uno más bajo. El proceso inverso solo es posible con una entrada de trabajo.

Es la ley de la entropía. Dice que en un sistema cerrado la entropía casi siempre aumenta. Matemáticamente, el cambio en la entropía está relacionado con la primera derivada del tiempo. Esto significa que si cambia la dirección del tiempo (cambie t a -t), entonces la respuesta no es la misma. Esta ley es diferente de otras leyes clásicas, como la segunda ley de movimiento de Newton, ya que depende de la segunda derivada del tiempo, por lo que es invariante en el tiempo. Por lo tanto, la entropía establece una dirección de tiempo fija. Hay muchas otras cosas interesantes, pero con suerte eso respondió su pregunta y le dio una idea de por qué es importante.

La segunda ley de la termodinámica establece que para cualquier proceso que ocurra en un sistema cerrado, la entropía aumenta para un sistema irreversible y permanece constante para un sistema reversible, pero nunca disminuye.
http://en.docsity.com/answers/59 …

La segunda ley de la termodinámica trata sobre la calidad de la energía. Establece que a medida que la energía se transfiere o transforma, cada vez más se desperdicia. La Segunda Ley también establece que existe una tendencia natural de cualquier sistema aislado a degenerar en un estado más desordenado, y en otra forma se puede afirmar como “A un nivel muy microscópico , simplemente dice que si tiene un sistema que es aislado, cualquier proceso natural en ese sistema progresa en la dirección del desorden creciente o entropía del sistema ‘

La entropía es una medida de “desorden” a nivel molecular. La segunda ley de la termodinámica dice que la entropía siempre aumenta con el tiempo en un sistema cerrado.

Como han dicho otros, esto refuta la máquina de ‘movimiento perpetuo’ y significa que ningún sistema mecánico o motor es 100 por ciento eficiente.

Tuve un profesor universitario que lo resumió como “La primera ley de la termodinámica dice que no puedes ganar, y la segunda ley dice que no puedes alcanzar el equilibrio”

Establece que el estado de entropía de todo el universo, como un sistema aislado cerrado, siempre aumentará con el tiempo. La segunda ley también establece que los cambios en la entropía en el universo nunca pueden ser negativos.

La segunda ley de la termodinámica es la combinación de dos afirmaciones Kelvin Plank y Claussius.

La segunda ley habla sobre la calidad de la energía y la dirección de su flujo espontáneo.

declaración de kelvin plank

Es imposible construir un motor térmico cíclico que produzca energía mecánica continua mediante el intercambio de calor desde un único depósito de temperatura.

Significa que si un motor funciona en un ciclo y produce trabajo al absorber calor de tal manera que su estado inicial y final sean los mismos, entonces debe haber cierto rechazo de calor para hundirse, además de la absorción de calor de la fuente; de ​​lo contrario, sus estados finales e iniciales pueden No sea lo mismo.

Declaración de Claussius

Es imposible construir un dispositivo cíclico para transferir calor del cuerpo de baja temperatura a un cuerpo de alta temperatura sin ningún trabajo externo realizado en él.

Significa que la transferencia de calor puede ocurrir espontáneamente desde el cuerpo de alta temperatura hasta el cuerpo de baja temperatura solamente.

Si se debe lograr un proceso inverso, se requiere trabajo externo para lograrlo.

Espero que ayude

La termodinámica es el estudio del flujo de energía en sistemas compuestos básicamente por infinitos átomos.

Dado un sistema de tantas partes, los promedios siempre serán el resultado con un grado razonable de precisión.

La entropía de un estado dado del sistema es cuán probable es ese estado. Sin la microgestión, tales sistemas en aislamiento siempre irán hacia un estado más probable y, por lo tanto, la entropía aumentará.

Esta es la segunda ley. Tenga en cuenta lo absolutamente fundamental que es. Se aplica a todos los sistemas de variables estocásticas.

La entropía define una flecha del tiempo. La entropía limita la macrodinámica al igual que la energía. La entropía es el recurso limitado fundamental.

Segunda ley de la termodinámica: simplificada mire este breve video interesante y comprenda la segunda ley.

Muchas declaraciones son para la segunda ley de la termodinámica. Una de ellas es que el motor 100% eficiente no es posible que la conversión del 100% de calor en trabajo no sea posible en un proceso cíclico. Es decir, la transferencia de calor sin reservorio no es posible o la transferencia de calor de baja temperatura a alta temperatura no es posible hasta que no se realice trabajo externo