martes, 12 de noviembre de 2013

[Vídeo] Maquinas Térmicas.

Fuente: http://www.youtube.com/watch?v=PtARiexuuV4

[Vídeo] Entropía

Fuente:http://www.youtube.com/watch?v=YGPsFmoUpG0

Entropía y la segunda ley de la termodinamica

En termodinámica, la entropía (simbolizada como S) es una magnitud física que, mediante cálculo, permite determinar la parte de la energía que no puede utilizarse para producir trabajo. Es una función de estado de carácter extensivo y su valor, en un sistema aislado, crece en el transcurso de un proceso que se dé de forma natural. La entropía describe lo irreversible de los sistemas termodinámicos. La palabra entropía procede del griego (ἐντροπία) y significa evolución o transformación. Fue Rudolf Clausius quien le dio nombre y la desarrolló durante la década de 1850; Ludwig Boltzmann, quien encontró la manera de expresar matemáticamente este concepto, desde el punto de vista de la probabilidad.


Cuando se plantea la pregunta: «¿Por qué ocurren los sucesos en la Naturaleza de una manera determinada y no de otra manera?», se busca una respuesta que indique cuál es el sentido de los sucesos. Por ejemplo, si se ponen en contacto dos trozos de metal con distinta temperatura, se anticipa que finalmente el trozo caliente se enfriará, y el trozo frío se calentará, finalizando en equilibrio térmico. El proceso inverso, el calentamiento del trozo caliente y el enfriamiento del trozo frío es muy improbable que se presente, a pesar de conservar la energía. El universo tiende a distribuir la energía uniformemente; es decir, a maximizar la entropía.

La función termodinámica entropía es central para la segunda Ley de la Termodinámica. La entropía puede interpretarse como una medida de la distribución aleatoria de un sistema. Se dice que un sistema altamente distribuido al azar tiene alta entropía. Un sistema en una condición improbable tendrá una tendencia natural a reorganizarse a una condición más probable (similar a una distribución al azar), reorganización que dará como resultado un aumento de la entropía. La entropía alcanzará un máximo cuando el sistema se acerque al equilibrio, y entonces se alcanzará la configuración de mayor probabilidad.
Fuente: http://www.atomosybits.com

Una magnitud es una propiedad si, y sólo si, su cambio de valor entre dos estados es independiente del proceso. Esta proposición puede ser fundamental a la hora de definir la variación de entropía.

La variación de entropía, nos muestra la variación del orden molecular ocurrido en una reacción química. Si el incremento de entropía es positivo, los productos presentan un mayor desorden molecular (mayor entropía) que los reactivos. En cambio, cuando el incremento es negativo, los productos son más ordenados. Hay una relación entre la entropía y la espontaneidad de una reacción química, que viene dada por la energía de Gibbs.

Maquinas Térmicas

Una máquina térmica es un dispositivo que realiza un trabajo mediante un proceso de paso de energía desde un foco caliente hasta un foco frió.

Las máquinas térmicas o motores térmicos aprovechan una fuente de energía para realizar un trabajo mecánico. La energía transferida como calor a la máquina no puede a su vez ser transferida integramente por esta como trabajo: una parte de la energía debe ser transferida como calor.

Por ello las  máquinas térmicas constan de dos partes:

 Un foco caliente, que cede energía a la máquina mediante calor.
 Un foco frío, que recibe energía de le máquina también mediante calor.

Fuente: https://sites.google.com/site/elrincondelafisicaylaquimica/maquinas-termicas

Máquina de vapor:


Fue la máquina térmica más utilizada hasta el siglo XX.
La energía obtenida al quemar el combustible (gas, petróleo, carbón...) se emplea en calentar agua hasta convertirla en vapor. Este vapor desplazaba el émbolo, realizando así un trabajo.
Se utilizaban mucho en las locomotoras de vapor para el ferrocarril, pero en la actualidad ya no se usan tanto.

Fuente: https://sites.google.com/site/elrincondelafisicaylaquimica/maquinas-termicas

Turbinas de vapor:


Las turbinas de vapor  expulsan un chorro de vapor, calentando con la energía generada en la quema de un combustible, incide sobre las paletas de la rueda giratoria de la turbina realizando un trabajo mecánico de rotación.

Se utiliza en las centrales termoeléctricas para mover los generadores eléctricos y en los barcos para accionar las hélices.


Motores de explosión:


Se utilizan en los automóviles. Aprovechan la energía generada en la combustión de una mezcla de aire con gasolina para mover un pistón.

El trabajo mecánico del movimiento del pistón de aprovecha para el desplazamiento del vehículo.

Motor de reacción:


También llamado turbina de gas. Es una máquina térmica de mayor potencia que el motor de explosión.
Los gases generados continuamente al quemar un combustible son expulsados hacia atrás por una tobera impulsando el vehículo hacia delante.

Se utilizan en aviación, para conseguir una mayor velocidad.

Fuente: https://sites.google.com/site/elrincondelafisicaylaquimica/maquinas-termicas