Entropía 05

 

Un sistema que se desplaza del estado A al B absorbe reversiblemente 200 J de calor de un foco a 300 K, cede reversiblemente 100 J a un foco a 200 K y realiza un trabajo de 50 J ¿Cuál es la variación en la energía interna del sistema? ¿Cuál es la variación en la entropía del sistema? ¿Cuál es la variación en la entropía del Universo? ¿Y si el proceso no hubiera sido irreversible?

 

 

Solución:

Datos: Q1 = 200 J; T1 = 300 K; Q2 = –100 J; T2 = 200 K; W = 50 J

Primer principio de la Termodinámica:

Q = ΔU + W

 ΔU = Q – W = (200 – 100) J – 50 J = 50 J

La energía interna del sistema ha aumentado (sube la temperatura).

Variación de la entropía:

ENTROPIA 05, 1

ENTROPIA 05, 2

La entropía del sistema ha aumentado y como el proceso es reversible la entropía del entorno habrá disminuido en la misma cantidad, por tanto la entropía del Universo no cambiará.

Si el proceso fuera irreversible, la entropía del entorno disminuiría menos de lo que aumenta la del sistema, de forma que la entropía del Universo crecería.

 

 


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