Termodinámica Segunda Ley De La Termodinámica

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Instituto Tecnológico Mario Molina De Arandas

Ensayo

Termodinámica

Segunda Ley De La Termodinámica

Capítulo 6

Eloi Estrada Villarruel

Ingeniería Ambiental 3°A

INTRODUCCION

En este ensayo se hablara de la segunda ley de la termodinámica.
Esta ley se basa en la transferencia de calor de un cuerpo hacia el espacio donde se encuentra, esta ley es base para poder aplicar cada ejercicio que llevamos a cabo en el salón de clases, esta ley te explica de manera general como un objeto transfiera la energía al lugar donde esta y este objeto queda se queda con la mitad de la energía transferida y quedan igual en el calor o energía.
Pero para poder entender y utilizar esta segunda ley primero tienes que haber visto la primera le dé la termodinámica ya que esta en dicha ley habla de cosas parecidas en la transferencia de calor de un cuerpo hacia otro.

La segunda ley de la termodinámica tanto como en la primera se divide en cinco subtítulos y en el primero se hablara de los depósitos de energía térmica.

En este desarrollo de la segunda ley de la termodinámica, es bueno tener en cuenta un hipotético cuerpo que tenga una cantidad de energía térmica relativamente grande y en la cual tenga lo que será la masa X  calor especifico la cual va a poder subministrar y absorber cantidades infinitas de calor sin experimentar ningún cambio de temperatura, a este cuerpo se le llamara como depósito de energía.

Los grandes cuerpos de agua, como océanos, lagos y ríos, así como el aire atmosférico, se pueden modelar de manera precisa como depósitos de energía térmica debido a sus grandes capacidades de almacenaje de energía o masas térmicas. Del mismo modo, los megajoules de energía de desecho que las plantas de energía arrojan en grandes ríos no causan un cambio significativo en la temperatura del agua.
Un cuerpo no tiene que ser muy grande para considerarlo como un depósito; cualquier cuerpo físico cuya capacidad de energía térmica es grande con respecto a la cantidad de energía que suministra o absorbe se puede modelar como depósito.
Un cuerpo no tiene que ser muy grande para considerarlo como un depósito; cualquier cuerpo físico cuya capacidad de energía térmica es grande con respecto a la cantidad de energía que suministra o absorbe se puede modelar como depósito.
Un depósito que suministra energía en la forma de calor se llama fuente, y otro que absorbe energía en la forma de calor se llama sumidero.
Los depósitos de energía térmica suelen denominarse depósitos de calor porque proveen o absorben energía en forma de calor; La transferencia de calor desde fuentes industriales hacia el ambiente es de interés primordial para los ambientalistas, así como para los ingenieros. El manejo irresponsable de la energía de desecho puede incrementar de manera importante la temperatura del ambiente en algunas de sus porciones, lo cual causa la llamada contaminación térmica. Mediante diseños y manejos cuidadosos, la energía de desecho arrojada a los grandes cuerpos de agua se puede usar para mejorar la calidad de la vida marina al mantener dentro de los niveles seguros y deseables los incrementos de temperatura locales.

En esta parte se hablara de todas las maquinarias térmicas que son utilizadas en la segunda ley de la termodinámica, o bien en qué tipo de máquinas y procesos es utilizada dicha ley.

Como ya fue mencionado el trabajo de transferir distintas formas de calor y el trabajo que se puede convertir fácil mente en otras formas de energía.
Las máquinas térmicas y otros dispositivos cíclicos por lo común requieren un fluido hacia y desde el cual se transfiere calor mientras experimenta un ciclo.
El termino maquina térmica no es como tal un término termodinámico por que tiene un sentido muy amplio por que incluye mucho en los dispositivos una serie de dispositivos que producen trabajo que no operan en un ciclo termodinámico.
Estos dispositivos operan en un ciclo mecánico pero no en un ciclo termodinámico, porque el fluido de trabajo no experimenta un ciclo completo.

En la eficiencia térmica se representa con una ecuación termodinámica, la cual representa la magnitud de la energía que se desperdicia con la finalidad de completar el ciclo, de esta manera, lo que sería la salida neta de trabajo de una maquina térmica es siempre menor que la cantidad de entrada del calor.

Para las máquinas térmicas, la salida deseada es la de trabajo neto, mientras que la entrada que requieren es la cantidad de calor suministrado al fluido de trabajo.

La eficiencia térmica es una medida de qué tan eficientemente una máquina térmica convierte el calor que recibe en trabajo. Las máquinas térmicas se construyen con el propósito de convertir el calor en trabajo, de ahí que los ingenieros traten constantemente de mejorar las eficiencias de estos dispositivos dado que mayor eficiencia significa menos consumo de combustible y por lo tanto menores costos y menos contaminación.

De todos los procesos donde se utiliza la transferencia de calor no se puede ahorrar por la simple razón de que sin un proceso de rechazo de calor en un condensador, el ciclo no estaría completo.
Los dispositivos cíclicos como las centrales eléctricas de vapor no pueden funcionar de forma continua a menos que se complete el ciclo

En la segunda ley de termodinámica esta un apartado del enunciado kelvin-Planck, en la cual menciona que ninguna maquina térmica puede convertir todo el calor que recibe en el trabajo útil, esta limitación de la eficiencia termina de las maquinas térmicas formar la  ase para el enunciado de Kelvin- Planck de la segunda ley de la termodinámica, en la cual dice que es imposible que un dispositivo que opera en un ciclo reciba de un solo depósito y produzca una cantidad neta de trabajo.

Para continuar con esto se hablara de los refrigeradores y bombas de calor, que por lo regular se sabe que el calor se transfiere en la dirección de temperatura decreciente, desde medios a temperatura alta hacia los de temperatura. Este tipo de proceso  de transferencia de calor ocurre en la naturaleza sin requerir ningún dispositivo. Sin embargo, el proceso inverso no puede ocurrir por sí mismo. La transferencia de calor de un medio que se encuentra a baja temperatura hacia otro de temperatura alta requiere dispositivos especiales llamados refrigeradores.
Ya que los refrigeradores tanto como las bombas de calor son dispositivos cíclicos, eso quiere decir que el fluido de un trabajo utilizado en el ciclo  de refrigeración se denomina como refrigerante.
El ciclo de refrigeración que se utiliza con mayor frecuencia es el ciclo de refrigeración por compresión por vapor, en el que intervienen cuatro componentes principales: un compresor, un condensador, una válvula de expansión y un evaporador.

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