Biofísica 3. Termodinámica 45 Segundo principio

Segundo principio 45. Se comprime un mol de un gas ideal en forma reversible e isotérmica a 20°C de temperatura efectuando para ello un trabajo de 5.000 J.

a. ¿Cuál es el cambio en la entropía del sistema?

Primer principio de la termodinámica
ΔU = Q - L

donde

ΔU = variación de la energía interna (T = constante) = 0

Q = calor absorbido/entregado

L = trabajo recibido por el gas = - 5.000 J

Reemplazando y despejando Q

Q = 0 - 5.000 J = -5.000 J

Variación de entropía del gas a T = constante (isotérmico)

ΔS_g = Q_g/T_g

donde

ΔS_g = variación de la entropía del gas

Q_g = calor entregado = - 5.000 J

T _g = temperatura del gas = 20ºC + 273ºC = 293 ºK

Reemplazando

ΔS_g  = - 5.000 J / 293ºK = -17 J/ºK < --------- variación de la entropía del gas

b. ¿Cuál es el cambio en la entropía del universo?

 Proceso reversible ---- > ΔS_U = 0 < ------ variación de la entropía del universo