¿qué ocurre si? ¿por qué los procesos ocurren en un sentido y no en el contrario?

¿Qué ocurre si?

¿Por qué los procesos ocurren en un sentido y no en el

contrario?

Proceso espontáneo: aquel que transcurre por si mismo

Proceso no espontáneo: aquel que transcurre sólo con la acción exterior

• Reversibles, los que pueden ir y regresar de un estado a otro, siguiendo el mismo camino, es decir, pueden ir en ambas direcciones.

• Irreversibles, son aquellos que ocurre en una dirección única. Nopueden invertirse por si solo de modo espontáneo.

Los fenómenos en los que las cosas son mas aleatorias son más probables que aquellos que no lo son . las leyes de la probabilidad

¿Cómo es mas probable que caigan los ladrillos?

ENTROPIA

"entropía", del griego entropein, que significa "contenido transformador" o "transformación de

contenidos.

• Macroestados• Microestados

Definición de Boltzmann dice que la entropía es el número de estados microscópicos compatibles con un cierto estado macroscópico

Número de posibles arreglos moleculares

X

Y

ENTROPÍA

¡EL EPITAFIO DEL UNIVERSO!

S= k log W

Ludwig Boltzmann, la entropía (S) a partir de conceptos probabilísticos.

Relación entre la entropía y la probabilidad termodinámica:

Interpretación estadística Entropía• Donde S es la entropía, k la constante de Boltzmann y Ω el número de

microestados posibles para el sistema La ecuación anterior es válida porque se asume que todos los microestados tienen la misma probabilidad de aparecer.

S= k log W

Definicion de Entropía

• En 1850, el matemático y físico alemán Rudolf Clausius introdujo este concepto como medida de cuánta energía se dispersa en un proceso a temperatura dada, entendiendo que, en general, cuanto más probable es un estado o más al azar está la distribución de moléculas, mayor es la entropía.(concepto físico)

• La entropía como concepto fue desarrollada por Clausius en el siglo XIX,al intentar entender el comportamiento de las máquinas. Clausius definió la “entropía como una medida de la energía que no se puede usar para realizar trabajo en un sistema dado y postuló que ésta siempre aumentará con el tiempo en un sistema aislado”.

100% de energía

28% utilizada

38 % tubo de escape

36 % perdida en el agua enfriamiento

Hay una energía que se quema, parte se utiliza y otra se disipa y es un proceso irreversible

Entropía un hecho real.

• Como es conocido, todos los procesos que ocurren en el Universo aumentan la entropía, lo que se conoce como"condena entrópica del Universo" o "muerte térmica del Universo".

Es una función de estado

Su variación en cualquier transformación sólo depende de los estados inicial y final.Propiedad extensiva.

Ssólido Slíquido Sgas

So representa la entropía estándar de una sustancia a 1 atm

Para una reacción química Sr = Soproductos - So

reactivos

las mezclas tienen mayor

entropía que las sustancias

puras

entorno

sistemacalor

energía

entorno

sistemacalor

energía

Proceso exotérmicoAumenta la entropía

Proceso endotérmicoDisminuye la entropía

• ¿Qué sucede con la energía del sistema y del entorno?• ¿Qué sucede con la energía del sistema, del entorno y del universo?

• Si dispones agua caliente en un termo y lo cierras, ¿qué sucederá con la energía del sistema, del entorno y del universo?

29

Segundo principio de la Termodinámica

• La entropía del universo aumenta en un proceso espontáneo y permanece constante en un proceso no espontáneo (reversible).

• el 2º principio de Termodinámica da el criterio de espontaneidad• pero basándose en el incremento de una propiedad de TODO EL UNIVERSO (¡mucha atención a esto!)

UNIVERSO,final UNIVERSO,inicial UNIVERSO 0S S S

UNIVERSO sistema entorno entornoS S S S S

0 0UNIVERSOS 0

Proceso Espontáneoirreversible

no espontáneo (reversible)

imposible

•Mayor temperatura mayor ΔS•Menor temperatura menor ΔS

¿Qué relación tiene la energía proveniente del sol y su dispersión en el planeta con la segunda ley de la termodinámica?

Entropía molar estándar

Corresponde a la entropía de un mol de sustancia en estado e stándar.S°

Variación de la entropía (ΔS) en una reacción química

0 0 0(productos) (reactivos)p rS n S n S

En una reacción química:

0 0 0(productos) (reactivos)p rS n S n S

S0 = 2.192,3 J.K‑1 – (3 mol.130,6 J.mol‑1.K‑1 + 191,5 J.K‑1)

Calculo de S0 para: 3 H2(g) + N2(g) 2 NH3(g)

0 0 0(productos) (reactivos)p rS n S n S

- 198,7J. K‑1

• Ejemplo: Calcula S0 para las siguientes reacciones químicas:

a) N2(g) + O2(g) 2 NO(g);

b) 3 H2(g) + N2(g) 2 NH3(g).

Datos: S0 (J·mol–1·K–1): H2(g) = 130,6; O2(g) =205; N2(g) = 191,5; NO(g) = 210,7; NH3(g) =192,3

Prediga si aumenta o disminuye la entropía• H2O(l) H2O(g)• 4Fe(s) + 3O2(ac) 2Fe2O3(s)