¿Qué nos dice el principio de Clausius?

ENUNCIADO DE CLAUSIUS: Es imposible un proceso cuyo único resultado sea transferir energía en forma de calor de un objeto a otro a mayor temperatura.

En un sistema, esta energía térmica se puede transformar en trabajo, y el trabajo se puede transformar en calor a través de un proceso cíclico. Clausius escribe que "La suma algebraica de todas las transformaciones que ocurren en un proceso cíclico solo puede ser menor que cero, o, como un caso extremo, igual a nada".

Este hecho experimental constituye el enunciado de Clausius del Segundo Principio de la Termodinámica: "No es posible ningún proceso espontáneo cuyo único resultado sea el paso de calor de un recinto a otro de mayor temperatura”.

La Termodinámica en su primer principio aporta a la ley de la conservación dos nuevas formas de energía: el calor y la energía interna; y en su segundo principio aporta a la ley de la degradación la herramienta (entropía) mediante la cual puede calcularse la energía que se degrada en cualquier proceso.

Enunciados de Clausius y Kelvin-Planck

No es posible un proceso cuyo único resultado sea la transferencia de calor de un cuerpo de menor temperatura a otro de mayor temperatura. No es posible un proceso cuyo único resultado sea la absorción de calor procedente de un foco y la conversión de este calor en trabajo.

Por tanto la desigualdad de Clausius equivale a decir que la producción de entropía en un sistema es siempre positiva (en un proceso irreversible) o nula (en uno reversible).

Es imposible convertir el calor de una sola fuente en trabajo sin ningún otro efecto. Esto se conoce como la declaración de Kelvin de la segunda ley de la termodinámica.

Más específicamente, la primera ley de la termodinámica establece que al variar la energía interna en un sistema cerrado, se produce calor y un trabajo. “La energía no se pierde, sino que se transforma”. La segunda ley de la termodinámica indica la dirección en que se llevan a cabo las transformaciones energéticas.

¿Cuáles son los cuatro principios o leyes de la termodinámica?

La relación entre estas tres magnitudes viene dada por el principio de conservación de la energía.

La frase a la que se alude se refiere a la Energía, es decir "La energía ni se crea ni se destruye solo se transforma" y se refiere a las transformaciones de una forma de energía a otra. No obstante en cada transformación se puede producir una degradación de ella que la hace menos util.

La entropía es la ley por la que se rigen procesos que consideramos irreversibles, pero no porque exista una fuerza física que obligue a las partículas a comportarse de esa manera; sino porque es lo más probable que suceda.

Enunciado de Clausius

No es posible el paso de calor de un cuerpo frío a uno caliente sin el consumo de trabajo.

La primera ley no restringe la dirección de un proceso, pero satisfacerla no asegura que el proceso ocurrirá realmente. Cuando los procesos no se pueden dar, esto se puede detectar con la ayuda de una propiedad llamada entropía. Un proceso no sucede a menos que satisfaga la primera y la segunda ley de la Termodinámica.

La segunda ley de la termodinámica sostiene que todos los procesos que ocurren en el universo se realizan de manera que siempre aumenta el desorden, y por tanto la entropía, a nivel global aunque no necesariamente a nivel local, esto es en un espacio pequeño y/o un intervalo de tiempo pequeño.

La entropía es una función de estado que, evaluada para todo el universo, aumenta en una transformación irreversible y permanece constante en una transformación reversible.

Ley de Flujo de Calor: En cualquier fenómeno físico de transferencia de calor el flujo de calor nunca puede ir de una zona de baja tempertura T1 a una zona de alta temperatura T2. Si esto ocurriera se violaría la Segunda Ley de la Termodinámica.

Se aplica en el funcionamiento de los motores de los autos, durante la etapa de combustión, o al hervir agua en una tetera, cuando se genera el vapor. El calor se transfiere de un cuerpo con mayor temperatura a otro con menor temperatura, nunca al revés.

El cuarto principio o cuarta ley de la termodinámica es el postulado del economista rumano Nicholas Georgescu-Roegen, que afirma que la materia disponible se degrada de forma continua e irreprensiblemente en materia no disponible de forma práctica.

Por ejemplo, si colocas un pistón en un lavabo con agua helada, el calor conducirá energía fuera del gas. Sin embargo, si comprimimos el pistón de tal manera que el trabajo realizado sobre el gas sea mayor que la energía térmica que se pierde, su energía interna total aumentará.

Ley cero de la termodinámica: "Si un cuerpo C está en equilibrio térmico con otros dos cuerpos, A y B, entonces A y B están en equilibrio térmico entre sí". Primera ley de la termodinámica: la energía total del universo permanece constante.

La segunda ley afirma que el calor siempre se mueve del objeto con mayor temperatura al de menor temperatura. También, establece que durante un proceso cíclico no toda la energía térmica puede convertirse íntegramente en trabajo.

Tercera Ley de la termodinámica

Conocida también como el Postulado de Nerst, esta ley plantea que la entropía de un sistema llevado al cero absoluto es una constante definida: Al llegar al cero absoluto (0 K), los procesos de los sistemas físicos se detienen.

Cuando un sistema experimenta un proceso, intercambia energía con el entorno. La energía que intercambia es en forma de calor (Q) o de trabajo (W).

Diferencia de Temperatura – Delta T (ΔT)

Δ es la cuarta letra del alfabeto griego y se usa como símbolo matemático. Δ describe la "diferencia" de cualquier cantidad variable. Por lo tanto ΔT es el valor de la diferencia entre dos temperaturas.

Primera ley de la termodinámica (Ley de la conservación de la energía): Este principio indica que la cantidad de energía total que existe en el universo no cambia. Es decir, la Primera ley de la termondinámica dice que la energía no se puede crear ni destruir, solo puede cambiarse o transferirse de un objeto a otro.

La electricidad doméstica es la tensión eléctrica de corriente alterna (CA) de propósito general para suministro de energía eléctrica. Otro término acorde es «energía domiciliaria» o «energía residencial».