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¿Qué ocurre si?
¿Por qué los procesos ocurren en un sentido y
no en el contrario?
Proceso espontáneo: aquel que
transcurre por si mismo
Proceso no espontáneo: aquel
que transcurre sólo con la
acción exterior
• Reversibles, los que pueden ir y regresar de un
estado a otro, siguiendo el mismo camino, es decir,
pueden ir en ambas direcciones.
• Irreversibles, son aquellos que ocurre en una
dirección única. No
pueden invertirse por si solo de modo espontáneo.
Los fenómenos en los que las cosas son mas aleatorias son más
probables que aquellos que no lo son . las leyes de la probabilidad
¿Cómo es mas probable que caigan los
ladrillos?
ENTROPIA
"entropía", del griego entropein, que significa
"contenido transformador" o "transformación de
contenidos.
• Macroestados
• Microestados
Definición de Boltzmann dice que la entropía es
el número de estados microscópicos
compatibles con un cierto estado macroscópico
ENTROPÍA
Número de posibles arreglos moleculares
Y
X
¡EL EPITAFIO DEL UNIVERSO!
S= k log W
Ludwig Boltzmann, la entropía
(S) a partir de conceptos
probabilísticos.
Relación entre la entropía y la probabilidad termodinámica:
S= k log W
Interpretación estadística Entropía
• Donde S es la entropía, k la constante de Boltzmann y Ω el número de
microestados posibles para el sistema
La ecuación anterior es válida porque se asume que todos los
microestados tienen la misma probabilidad de aparecer.
Definicion de Entropía
• En 1850, el matemático y físico alemán Rudolf Clausius introdujo este
concepto como medida de cuánta energía se dispersa en un proceso
a temperatura dada, entendiendo que, en general, cuanto más
probable es un estado o más al azar está la distribución de moléculas,
mayor es la entropía.(concepto físico)
• La entropía como concepto fue desarrollada por Clausius en el siglo
XIX,al intentar entender el comportamiento de las máquinas. Clausius
definió la “entropía como una medida de la energía que no se puede
usar para realizar trabajo en un sistema dado y postuló que ésta
siempre aumentará con el tiempo en un sistema aislado”.
100% de energía
Entropía un hecho real.
36 % perdida en el
agua enfriamiento
28%
utilizada
Hay una energía que se quema, parte
se utiliza y otra se disipa y es un
proceso irreversible
38 % tubo de
escape
• Como es conocido, todos los procesos que ocurren en el Universo
aumentan la entropía, lo que se conoce como"condena entrópica del
Universo" o "muerte térmica del Universo".
Es una función de estado
Su variación en cualquier transformación
sólo depende de los estados inicial y final.
Propiedad extensiva.
Para una reacción química
Sr = Soproductos - Soreactivos
So representa la entropía estándar
una sustancia a 1 Satm
sólido Slíquido Sgas
las mezclas tienen
mayor entropía
deque las sustancias
puras
entorno
sistema
calor
entorno
energía
Proceso exotérmico
Aumenta la entropía
sistema
calor
energía
Proceso endotérmico
Disminuye la entropía
• ¿Qué sucede con la energía del sistema
y del entorno?
• ¿Qué sucede con la energía del sistema,
del entorno y del universo?
• Si dispones agua caliente en un termo y lo cierras, ¿qué sucederá con
la energía del sistema, del entorno y del universo?
Segundo principio de la Termodinámica
• La entropía del universo aumenta en un proceso espontáneo y permanece
constante en un proceso no espontáneo (reversible).
S UNIVERSO,final  S UNIVERSO,inicial  S UNIVERSO  0
SUNIVERSO
0
0
0
Proceso
Espontáneo
irreversible
no espontáneo
imposible
(reversible)
SUNIVERSO  Ssistema  Sentorno  S  Sentorno
• el 2º principio de Termodinámica da el criterio de espontaneidad
• pero basándose en el incremento de una propiedad de TODO EL UNIVERSO (¡mucha atención a esto!)
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•Mayor temperatura mayor ΔS
•Menor temperatura menor ΔS
¿Qué relación tiene la energía proveniente del sol y su dispersión en el
planeta con la segunda ley de la termodinámica?
Entropía molar estándar
Corresponde a la entropía de un mol de sustancia en estado e
stándar.S°
Variación de la entropía (ΔS) en una reacción química
S 0   np  S 0 (productos)   nr  S 0 (reactivos)
En una reacción química:
S 0   np  S 0 (productos)   nr  S 0 (reactivos)
Calculo de S0 para:
3 H2(g) + N2(g)  2 NH3(g)
S 0   np  S 0 (productos)   nr  S 0 (reactivos)
S0 = 2.192,3 J.K-1 – (3 mol.130,6 J.mol-1.K-1 + 191,5 J.K-1)
- 198,7J. K-1
• Ejemplo: Calcula S0 para las siguientes reacciones químicas:
a) N2(g) + O2(g)  2 NO(g);
b) 3 H2(g) + N2(g)  2 NH3(g).
Datos: S0 (J·mol–1·K–1): H2(g) = 130,6; O2(g) =205; N2(g) = 191,5; NO(g) =
210,7; NH3(g) =192,3
Prediga si aumenta o disminuye la entropía
• H2O(l)
H2O(g)
• 4Fe(s) + 3O2(ac)
2Fe2O3(s)