Download No es posible construir una máquina cíclica y motriz que solo haga

SEGUNDO PRINCIPIO DE LA TERMODINÁMICA
El segundo principio es una condición que cumplen
adicionalmente al primero todos los procesos físicos y químicos.
Este principio se ha enunciado en varias formas. La original es
esta :
No es posible construir una máquina cíclica y motriz que solo
haga subir un peso y enfriar una fuente única de calor.
Clausius enunció el segundo principio de forma parecida :
No es posible lograr un proceso en el que el único efecto
resultante sea la transmisión de calor desde un sistema frío a
otro caliente.
Realizado por Dr. A. Martínez-Conde & Dra P. Mayor Dep. Bioquímica y Biología Molecular Fac. Medicina Universidad Complutense de Madrid
SEGUNDO PRINCIPIO DE LA TERMODINÁMICA
Clausius lo enunció también refieriendose a la imposibilidad
de existir una máquina cíclica que produzca exclusivamente
el efecto de hacer pasar continuamente calor desde un
cuerpo a otro que tenga una temperatura más elevada.
Otras formas de enunciarlo se refieren a la imposibilidad de existir
un móvil perpetuo de segunda especie. También Clausius lo
expresa así :
Es imposible construir una máquina que funcione por el sólo
hecho de tomar calor de un cuerpo caliente
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SEGUNDO PRINCIPIO DE LA TERMODINÁMICA
Albert L. Lehninger, uno de los padres de la Bioenergética o
termodinámica aplicada a los seres vivos, lo define en otra forma
más asequible :
Los procesos físicos o químicos ocurren en la dirección en que se
produce un aumento de la entropía.
Realizado por Dr. A. Martínez-Conde & Dra P. Mayor Dep. Bioquímica y Biología Molecular Fac. Medicina Universidad Complutense de Madrid
Esto significa que cualquier proceso Físico o Químico se realiza en la dirección en que se
produce un incremento de la entropía. Esto es, en la dirección en que el sistema se hace
más “estable”, más “homogéneo”, más “desordenado”. Veamos un ejemplo
MEDIO
Transferencia de Energía ( Calor )
MEDIO
80ºC
MEDIO
5ºC
SISTEMA
Tomemos 2 bloques de cobre. Uno caliente y otro frío
Juntemos ambos bloques
La Transferencia de Energía se hace con aumento del desorden u homogeneización
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Entropía y Energía libre
La variación de Entropía del sistema en las reacciones biológicas, que transcurren a
Temperatura y Presión constantes, está en relación con la variación en la energía libre.
G = H -TS
La Energía libre de Willard Gibbs ( G ) es la diferencia entre la entalpía ( H ) y el
producto de la Temperatura ( T ) por la Entropía ( S ).
La variación de Energía libre DG será :
DG = DH - TDS = ( DE + PDV ) - TDS
A Presión y Volumen constantes :
DV = 0
PDV = 0
DH = DE + PDV
DH = DE
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La variación de Energía libre DG :
Bajo esta condición de Presión y Volumen constantes en que la variación de entalpía es
la variación de Energía interna ( DE ), se cumple DH = DE, y la Energía libre será :
DG = DH - TDS = DE - TDS
Este caso de Presión y Volumen constantes es el que ocurre en los sistemas
biológicos, y podemos decir que el aumento de la Entropía conlleva la disminución de
la Energía libre del sistema. se afirma que :
DE = DG + TDS
Por lo tanto será lo mismo decir que las reacciones ocurren espontaneamente en la
dirección en que aumenta la entropía o en la dirección en que disminuye la Energía
Libre.
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