La segunda ley de la termodinamica. Postulado de Clausius

Índice

La segunda ley de la termodinámica

Postulado de Kelvin- Planck

Postulado de Clausius

Resumen

En este ensayo queremos enfocarnos en el estudio de la segunda ley de la termodinámica, para investigar másallá sobre sus postulados tanto el de Kelvin-Planck como el de Clausius; con esto poder llegar a dar a entender más al lector sobre estos postulados, cuáles eran sus ideas y conocer por qué por más tiempo que ha pasado estos postulados aún continúan teniendo validez y no han sido desacreditados en ningún momento; mas allá de todo esto conforme pasa el tiempo se les ha ido más dando la razón de que estos postulados tienen veracidad.

La segunda ley de la termodinámica recalca:

“La segunda ley de la termodinámica es un principio general que impone restricciones a la dirección de la transferencia de calor, y a la eficiencia posible en los motores térmicos”(http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/thermo/seclaw.html)

Con esto nos podemos dar una idea de que quiere decir esta ley; pero queremos ampliar un poco más la descripción de esta ley, para que es utilizada y los postulados que re afirman que esta ley tiene toda la razón. La segunda ley de termodinámica está centrada en las maquinas termodinámicas, en esta ley se recalcó la importancia de una máquina, pero másallá se quiso dejar en claro que toda máquina ejerce una fuerza de calor, que esta fuerza en leyes y postulados anteriores se quería decir que estos trabajos y fuerzas de calor eran al cien por ciento eficientes, que queremos decir con esto ; que toda máquina a la hora de estar realizando un trabajo ejerciendo calor conjunto sus motores térmicos, esta trabajaba brindando un cien por ciento de este calor a la hora de la producción de trabajo.

En la primera ley de la termodinámica se mencionaba que la misma cantidad de calor producida daría como resultado la misma cantidad de trabajo final, es decir que un motor térmico recibiría la misma intensidad de calor como de trabajo producido con el mismo.

Pero la segunda ley de la termodinámica llego para que lleguemos a cuestionarnos mediante sus postulados que las maquinas a la hora de estar con el calor no pueden brindar un cien por ciento de efectividad, y además de esto que el calor es posible que fluya desde un cuerpo frio  hacia un cuerpo más caliente. Todas estas hipótesis por medio de los postulados de Kelvin –Planck y el postulado de Clausius.

Con estos postulados antes mencionados nos han dejado en claro que estos científicos tenían teorías las cuales las corroboraron con prácticas cotidianas de nuestro día a día a la hora del manejo de motores.

EL postulado de Kelvin Planck, nos deja en claro que una maquina cíclica no puede brindar su  cien por ciento de efectividad según lo expresado:

“Es imposible extraer una cantidad de calor QH de un foco caliente, y usarla toda ella para producir trabajo. Alguna cantidad de calor QC debe ser expulsada a un foco frío. Esto se opone a un motor térmico perfecto”(http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/thermo/seclaw.html)

Por medio de estas ideas podemos llegar a la idea de que por más esfuerzos que se ejerzan si estamos produciendo en nuestra maquina cíclica térmica calor (queremos recalcar que este enunciado se aplica para maquinas cíclicas), en su teoría no es posible que se logre que todo este calor sea efectivo, que no tenga que ser expulsado de la máquina a un foco frio, y con esto poder lograr que todo ese calor pueda llegar a ser producido en trabajo. Después de analizar arduamente se puede creer que existe un pequeño porcentaje el cual se puede denominar desperdicio del calor, o ineficiencia, el cual no permite que podamos llamar totalmente eficiente a un motor térmico; y todo este calor es expulsado a lo que llamamos foco frio que este podemos también tomar en cuenta que sería el medio ambiente, en donde tenemos la maquina o motor. En este postulado se quiere dar a entender que una maquina puede transformar todo el trabajo en calor un ejemplo de esto sería una estufa eléctrica; pero no se puede transformar todo el calor en trabajo por con siguiente este calor que recibe la maquina sería un porcentaje reducido a la hora de llegar a ser trabajo; hasta el momento nadieha podido refutar este postulado. Entre otros postulados encontramos un teorema que apoya este postulado de Kelvin-Planck, el cual es “el teorema de Carnot” el cual establece que el rendimiento de una maquina térmica nunca puede ser  superior al de  una maquina térmica reversible que opere entre las dos temperaturas extremas, siendo este un rendimiento máximo; y si verificamos en ciertas situaciones practicas este valor máximo está muy por debajo de la unidad, con esto más se deja entender que no se llega a cumplir cien por ciento con la efectividad del calor para producir trabajo.

...