Calor y Termodinámica (Unidad 4) Consultas. Teóricas sobre segundo y primer principio

[LunaMC]

Hola profe, muchas gracias por responder, explica muy bien, le consulto unas dudas que tengo: 
Q\T se calcula siempre que el proceso sea reversible sea ciclo o adiabático??
Es para temperatura constante esa formula..? (Delta S = Q/T)
El delta u de un ciclo es cero sea reversible o irreversible?
El delta u de un proceso abadiato irreversible como es? Y el de reversible??
Desde ya gracias!

[LunaMC]

Profesora. Tengo anotado esto:
En un sistema adiabático..= delta u=0, delta S=0, Q=0, L=0.
Está mal verdad? Lo que concierto que el Q solo del medio es cero porque no hay intercambio alguno de calor por eso delta s universo irre= aumenta a costa del aumento del sistema porque es adiabático.. Me marea mucho ciclo y adiabático.. Reversibilidad , etc
Otra cosa mi docente dijo que todo lo que se grafica es reversible... Y si vemos un enunciado y no me aclara nada el ejercicio es irreversible al menos que tenga. Gráfico.... Eso está bien? No se si anoté mal. Yo leí toda la teoría y mas la de segundo principio entendí que si la diferencia de temperatura es muy grande el proceso es irreversible.. Pero me cuesta mucho darme cuenta. Quisiera que me pues contestar tras estas dudas cuando pueda así nuevamente leo la teoría.

[miriamlaura]

Hola Luna,

Q\T se calcula siempre que el proceso sea reversible sea ciclo o adiabático??
Es para temperatura constante esa formula..? (Delta S = Q/T)

- Esa fórmula NO se puede usar, seguro, si la temperatura varía.

Y aun si la temperatura es constante, SOLAMENTE se puede usar en alguno de estos casos:
1) Para DeltaS de una FUENTE TERMICA.
O también, 2) para DeltaS de un cambio de estado.
O también, 3) para un proceso ISOTERMICO REVERSIBLE.

NO se puede usar esa fórmula en ningún otro caso... que el proceso sea reversible (sin ninguna otra exigencia), no implica que se pueda usar! La imagen parece decir eso, aunque habría que ver a qué se refiere ese párrafo, o sea: el contexto (tal vez ya estaban refiriéndose a procesos isotérmicos).

Si el proceso es REVERSIBLE y el sistema es ADIABATICO (AMBAS cosas a la vez!!), directamente DeltaS(sistema) = 0
Para un CICLO, ya sea reversible o irreversible, DeltaS(ciclo) = 0, porque DeltaS es función de estado, sólo por eso.

El delta u de un ciclo es cero sea reversible o irreversible?

Sí, DeltaU(ciclo) = 0 siempre, porque U es función de estado.

El delta u de un proceso abadiato irreversible como es? Y el de reversible??

Si el proceso es adiabático Q = 0, entonces queda DeltaU = - L de la 1ra. Ley. En caso de que el proceso sea irreversible, habría que ver qué dato dan para calcular el trabajo (no se puede hacer con el área bajo un gráfico).

Ya sea que el proceso sea reversible o irreversible, SIEMPRE vale la 1ra. Ley: DeltaU = Q - L.

Para más detalles del cálculo de DeltaU, habría que saber qué otros datos hay.

[miriamlaura]

Continúo:

Profesora. Tengo anotado esto:
En un sistema adiabático..= delta u=0, delta S=0, Q=0, L=0.
Está mal verdad?

Sí, está mal. "Adiabático" quiere decir solamente que el sistema no intercambia calor!! Pero puede haber, o no, trabajo, y en ese caso cambiaría su energía interna!! Y si el proceso es irreversible Y el sistema es adiabático, DeltaS(sistema) > 0. Habría que ver por qué anotaste eso, o sea: a qué situación te referías.

Lo que concierto que el Q solo del medio es cero porque no hay intercambio alguno de calor por eso delta s universo irre= aumenta a costa del aumento del sistema porque es adiabático.. Me marea mucho ciclo y adiabático.. Reversibilidad , etc

No entiendo la primera frase. Si un proceso es irreversible, seguro DeltaSuniverso > 0. Si un sistema no intercambia calor, o sea, si el proceso es adiabático, PERO el proceso es irreversible, de todos modos da DeltaSsistema > 0.

Un CICLO es un conjunto de procesos de tal manera que el sistema vuelve al MISMO ESTADO INICIAL. Debido a esto y a que la entropía es FUNCION DE ESTADO, sale como consecuencia que DeltaS(ciclo, para el sistema) = 0, independientemente de que el ciclo haya sido reversible o irreversible.

PERO, eso sí: si un sistema hace un ciclo (vuelve al MISMO estado), y el ciclo es irreversible, entonces DeltaS(sistema en el ciclo) = 0, pero DeltaSuniverso > 0 (es decir, el entorno tuvo que aumentar su entropía).

Otra cosa mi docente dijo que todo lo que se grafica es reversible...

Si se grafica en un diagrama p-V, ***y hay una línea que une los estados**, SÍ. Porque significa que la presión y el volumen están definidos punto por punto.

Pero si te dan un gráfico T-Q, lo más probable es que NO sea reversible... por ejemplo: todos los procesos que ocurren dentro de un calorímetro, *donde se colocan en contacto cosas a distintas temperaturas*, son irreversibles.

Y si vemos un enunciado y no me aclara nada el ejercicio es irreversible al menos que tenga. Gráfico.... Eso está bien?

Como te decía arriba, depende de qué gráfico, fijáte lo que dije arriba. Otra cosa: aun en un gráfico p-V, si sólo hay un PUNTO en el estado A, y otro PUNTO en el estado B... y no está marcado el camino intermedio, en ese caso habría que ver si es reversible o irreversible, el enunciado debería dar datos.

Si no hay gráfico, el enunciado debería aclararlo, o bien, si no se aclara, tiene que deducirse de la situación descripta. Por ejemplo:
- Si se colocan en contacto cosas a distintas temperaturas, el proceso es irreversible, seguro.
- Si se coloca una sustancia a cierta T en un ambiente a OTRA T, la sustancia se va a calentar o enfriar en forma irreversible.
- Si se tiene un gas a cierta presión, y se "suelta" el émbolo, y éste se mueve libremente (hacia dentro o hacia afuera) debido a que la presión externa es distinta a la del gas, entonces el proceso es irreversible.
- Si dicen que "se expande un gas CONTRA una presión externa de X valor..." es irreversible, a menos que el enunciado aclare explícitamente que eso se hace en forma reversible (pero en este último caso, la presión del gas debería coincidir con la externa).

No se si anoté mal. Yo leí toda la teoría y mas la de segundo principio entendí que si la diferencia de temperatura es muy grande el proceso es irreversible..

Si la diferencia de temperatura entre dos cosas en contacto es pequeña TAMBIEN es irreversible el proceso. Por ejemplo, si ponés un cubito de hielo a 0°C en un ambiente a 1°C, el cubito se va a fundir de forma IRREVERSIBLE, sólo que la fusión va a ser más lenta, y se va a "parecer" a un proceso reversible, un poco más que si el ambiente estuviera a 20°C. Pero igual es irreversible!

Pero me cuesta mucho darme cuenta. Quisiera que me pues contestar tras estas dudas cuando pueda así nuevamente leo la teoría.

Un proceso reversible es un proceso para el cual SERÍA POSIBLE HACER UN CAMBIO ***INFINITESIMAL!!*** en las variables (temperatura, presión, etc.) de forma tal que el proceso INVERTIRIA SU SENTIDO. En este apunte:

http://fisicainfo.org/cbcbiofisica/archi...namica.pdf

en las páginas 74 y 75, hay una buena explicación sobre cómo se podría imaginar un proceso reversible.

Espero haber respondido tus dudas; volvé a consultar si no.

Saludos,
Miriam