Tercera Ley de La Temodinamica

7/24/2019 Tercera Ley de La Temodinamica

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UNIVERSIDAD CATOLICA DE

SANTA MARIA

Facultad de Ciencias e Ingenieras Fsica y

Forales

!TERCERA LE" DE LA

TERMODINAMICA#

Escuela $ro%esional&Ingeniera de Minas

Docente&

Ing. Cifrido Zaravia Sanchez

Curso&Fisicoqumica

$ertenece a&

- Molina Cerrn Joseph r!am

'()*TERCERA LEY DE LA TEMODINAMICA


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Qu es lo que dice la tercera ley de la termodinmica? De qu nos sirve conocerla y

aplicarla?

Esta ley establece que es imposible conseguir el cero absoluto de latemperatura (0 grados Kelvin), cuyo valor es igual a - 273.!"#. $lcan%ar elcero absoluto de la temperatura tambi&n se 'ara una contradiccin con la

segunda ley de la termodin*mica, puesto que esta e+presa que en todam*quina t&rmica cclica de calor, durante el proceso, siempre tienen lugarp&rdidas de energa calorca, aectando as su eciencia, la cual nunca podr*llegar al 00 de su eectividad.

Descripcin

/a tercera ley ue desarrollada por alt'er 1ernst entre los aos

04 y 2 y se reere a ella en ocasiones como el 5eorema de1ernst. $rma que la entropa de un sistema dado en el cero absolutotiene un valor constante. Esto es as porque un sistema en el ceroabsoluto e+iste en su estado undamental, as que su entropa est*

determinada solo por la degeneracin de su estado undamental. En t&rminos simples, la tercera ley indica que la entropa de una

sustancia pura en el cero absoluto es cero. 6or consiguiente, latercera ley provee de un punto de reerencia absoluto para ladeterminacin de la entropa. /a entropa relativa a este punto es laentropa absoluta.

n caso especial se produce en los sistemas con un 8nico estado

undamental, como una estructura cristalina. /a entropa de un cristalperfectodenida por el teorema de 1ernst es cero (dado que el ln()90). :in embargo, esto desestima el 'ec'o de que los cristalesreales deben crecer en una temperatura nita y poseer una

concentracin de equilibrio por deecto. #uando se enrangeneralmente son incapaces de alcan%ar la pereccin completa.Esto, por supuesto, se mantiene en la lnea de que la entropa tiendesiempre a aumentar dado que ning8n proceso real es reversible.

;tra aplicacin de la tercera ley es con respecto al momento

magn&tico de un material. /os metales paramagn&ticos (con unmomento aleatorio) se ordenar*n a medida de que la temperatura seacerque a 0 K. :e podran ordenar de manera erromagn&tica (todoslos momentos paralelos los unos a los otros) o de maneraantierromagn&tica.


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La eficiencia y la mxima eficiencia

/as predicciones de la segunda ley son igualmente aplicables a la riccin quetoda m*quina sure, interna o e+ternamente, ya sea el motor de un automvil,

una locomotora y los rieles por el que se despla%a, un avin, un co'ete, el E+istira una m*quina capa% de no perder energa por riccin y adem*salcan%ar ese cero absoluto?

@ay una teora que proporciona un lmite terico para la eciencia que es idealy menor al 00, llamado as por el ingeniero 1icol*s /eonard :adi #arnot,quien consider que el ciclo m*s eciente, para una m*quina t&rmica, sera unciclo ideal reversible.

En este ciclo una maquina t&rmica recibe calor de un depsito de altatemperatura y lo e+pulsa 'acia un depsito de ba=a temperatura. #omo setrata de depsitos t&rmicos, las temperaturas de alta y ba=a son constantes, sinimportar la cantidad de calor recibido y cedido por la m*quina t&rmica y cuyosprocesos se denominan isot&rmicos (igual temperatura).

#omo en el ciclo entre los dos depsitos en que unciona la m*quina todoproceso es reversible, el ciclo debe ser reversible, por lo que puede invertirse yla m*quina de calor se convierte en un rerigerador.

Procesos y criterios de espontaneidad y equilibrio

Ti+o de

+roceso

Criterio de

es+ontaneidad

Criterio de

e,uili-rio

O-ser.aciones

general 5d: A dq 5d: 9 dqrevcualquier

cambio

aisladod: A 0

B: A 0

d: 9 0

B: 9 0

q 9 0

C 9 0


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isotermal -d$ A dCirrev -d$ 9 dCrev

B$ 9 Crev

$ 9 - 5:

isoterm

al e

isocrico

d$ D 0d$ 9 0

B$ 9 0

uncin de

traba=o

isoterm

al e

isob*ric

o

d D 0 d 9 0

B 9 0

9 @ - 5:

Ecuaciones I!portantes

Conclusiones

#omprendimos que la termodin*mica se utili%a da a da en nuestras vidas poreso es muy importante, la importancia de estos procesos termodin*micos ennuestro entorno y como estos aectan el medio en que vivimos y de allpresentar alternativas de me=oramiento en la conservacin del ambiente.

El calor es lo que 'ace que la temperatura aumente o disminuya as mismocomprendemos que el calor es una transerencia ente dos cuerpos que sepuede asociar al movimiento de los *tomos


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/a entropa de una sustancia cristalina perecta es cero a la temperatura delcero absoluto.

/a 5ermodin*mica permite usar la inormacin obtenida en los e+perimentos deun sistema para obtener conclusiones sobre otros aspectos del mismo sistema,sin tener que 'acer m*s e+perimentacin.

Finalmente, quiero concluir resaltando la importancia que tiene el equilibrio deun sistema cualquiera con su medio ambiente. Esta relacin es muy importanteen todas las actividades que se reali%an en el universo, ya que una ve% quee+ista un desequilibrio, esto provocar* un desorden y posiblemente un caos enel sistema y su ambiente.

G:e debe siempre encontrar un equilibrio, de modo que no per=udique susistema y su medio.H

"iblio#ra$%a

#@$1, Iaymond. Jumica (" Edicin) Editorial LcraC - @ill.

L&+ico. 2. 6*ginas 22, 20 - 22, 77 y 7!3 - 7!7. 'ttpMNNCCC.upr'.eduNinievesNtercera-ley.pd
http://www.uprh.edu/inieves/tercera-ley.pdfhttp://www.uprh.edu/inieves/tercera-ley.pdf

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