¿Cuál es la diferencia entre el proceso de entropía adiabática reversible y constante?

Como explicó Sonit Bopche en su respuesta, el cambio de entropía tiene dos partes que contribuyen a ello:

  1. Transferencia de entropía: se produce en forma de transferencia de calor o transferencia de masa
  2. Generación de entropía debido a irreversibilidades.

La primera parte, es decir, la transferencia de entropía puede ser positiva, negativa o 0, dependiendo de la dirección del flujo.

La segunda parte, la generación de entropía es siempre distinta de cero y positiva para un sistema. Esta generación de entropía se produce debido a irreversibilidades que tiene muchas fuentes (fricción, turbulencia, etc.)

Para cualquier proceso podemos escribir:

ds> [matemáticas] \ delta [/ matemáticas] Q / T

o

ds = [matemáticas] \ delta [/ matemáticas] Q / T + I

donde representa la entropía generada debido a irreversibilidades, y esto siempre sería distinto de cero y positivo para cualquier proceso del mundo real.

Considere un sistema que pierde calor [matemática] \ delta [/ matemática] Q a temperatura T. Dado que el calor se rechaza, se consideraría negativo. Deje que el valor de [math] \ delta [/ math] Q y T sea tal que el valor absoluto de [math] \ delta [/ math] Q / T sea exactamente igual a I.

Entonces tenemos

ds = – [matemáticas] \ delta [/ matemáticas] Q / T + I = -I + I = 0

En este caso, no hay cambio en la entropía, lo que significa que es un proceso isentrópico.

Es un proceso irreversible (no es igual a 0), y no es adiabático ([matemáticas] \ delta [/ matemáticas] Q no es igual a 0), sin embargo, es isentrópico porque la entropía generada se transfirió.

Si desea visualizar un ejemplo (sobre simplificado), considere los gases calientes que fluyen a través de una turbina.

A medida que los gases fluyen sobre las palas, se genera entropía debido a las irreversibilidades durante el flujo. Al mismo tiempo, debido a la diferencia de temperatura, el calor se transfiere causando la transferencia de entropía fuera del sistema. Si suponemos que ambas partes son iguales, tenemos un proceso diabático irreversible que es isentrópico, como puede ver en la figura a continuación.

1–2 ′ – Generación de entropía

1–2 ″ – Transferencia de entropía fuera del sistema

Estos dos son iguales, dan el proceso 1–2 que es isentrópico

El cambio de entropía de un sistema puede ocurrir de tres maneras:

  1. Transferencia de calor
  2. Transferencia de masa
  3. Generación de entropía

Ahora, para un sistema cerrado, el cambio de entropía a través de la transferencia de masa es cero. Entonces el cambio de entropía se convierte en:

dS = [del (Q) / T] + [generación del (S)].

Ahora, dado que el proceso es reversible, el término “generación del (S)” pasa a cero ya que en un proceso reversible no hay generación de entropía debido a la irreversibilidad. Y adiabatic hace “del (Q) = 0”, por lo que esto se convierte en dS = 0. Por lo tanto, todo proceso adiabático reversible es un proceso isentrópico.

PERO, lo contrario no es cierto, ya que si en un proceso irreversible no adiabático, la generación de entropía (+ ve desde que se agregó al sistema) es igual al término del (Q) / T (-ve debido a la pérdida del sistema), nuevamente dS cambia a cero .

Por lo tanto, cada proceso adiabático reversible es isentrópico, pero NO todos los procesos isentrópicos son adiabáticos reversibles.

Para sistema cerrado (la transferencia de calor puede tener lugar)
Debe reconocerse que un proceso adiabático reversible es necesariamente isentrópico, pero lo inverso no es cierto. Dado que el aumento de entropía de una sustancia en un proceso como resultado de irreversibilidades (fricción, expansión sin restricciones, etc.) puede disminuir en entropía como resultado de la pérdida de calor.
por ejemplo: el gas que fluye en una tubería conductora encuentra fricción, por lo que su entropía aumenta, pero al mismo tiempo puede perder calor al ambiente, por lo que ambos se cancelan entre sí y el proceso se vuelve isentrópico, aunque sabemos que la transferencia de calor y la fricción causan la generación de entropía ( irreversibilidades).
Pero para un sistema aislado ambos son iguales ya que no es posible el intercambio de calor.
Sin embargo, habitualmente en termodinámica, el proceso isentrópico implica un proceso adiabático internamente reversible.

Bueno, entropía constante significa (ISENTROPIC)

Cualquier proceso que sea Adiabático reversible es siempre un proceso isentrópico.

Por favor, lea este video (

La entropía se genera por irreversibilidades y se acompaña de transferencia de calor .
Por lo tanto, en el proceso adiabático reversible (sin transferencia de calor), la entropía permanece constante. Esto se conoce como proceso isentrópico.
La entropía también puede permanecer constante cuando la entropía generada debido a irreversibilidades se compensa con la entropía que acompaña a la transferencia de calor o viceversa. Esto generalmente se denomina proceso de entropía constante.
Por lo tanto, un proceso isentrópico debe ser un proceso de entropía constante, pero un proceso de entropía constante puede no ser isentrópico.

Siempre que adiabatic es return simplemente dq = 0

encontramos eso

s2-s1 = integral (dq / Tb) + sgen

Proceso isentrópico significa s2 = s1

y sgen = + ve o 0 (0 cuando es un proceso reversible)

por lo tanto, podemos clasificar el proceso isentrópico en reversible e irreversible

en sgen reversible = 0 por lo tanto dq = 0

en irreversible sgen = + ve por lo tanto dq = -ve