FORO TERCER CORTE MIGUEL SOLAR

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Para resolver el problema de los ambientes libre de aerosoles expulsados 
per personas contagiadas con covid-19, el estado colombiano ha aprobado 
reglamentaciones que destinan una determinada área dentro de un mismo 
centro comercial exclusivamente para contagiados y otra para vacunados. 
Un ambientalista Junior ha dicho que esta resolución es tan efectiva como 
“destinar un área de una piscina para orinar”. Un grupo de estudiantes de 
Ing. Amb, tienen la tarea de verificar esta afirmación y responder: 
 a) ¿Qué dice la Termodinámica acerca de la efectividad de esta 
resolución? Justifique su respuesta matemáticamente, aplicando los 
principios de la Termodinámica. 
 b) Desde el punto de vista termodinámico, ¿es correcta la analogía 
expresada por el ambientalista? 
 Recomendaciones: Defina adecuadamente los estados inicial y final, y 
demuestre que el proceso de mezcla de los aerosoles expulsados por los 
contagiados de Covid-19 con el aire es espontáneo. Considere al aire y a 
las gotitas de aerosoles como un gas ideal (o mezcla de gases ideales), 
isotérmico y que por ley de Dalton la presión de vapor de los gases es igual 
a Pt. 
SOLUCION 
A) La termodinámica no puede resolver este problema. Al planificar el entorno. son 
diferentes, pero compartir el mismo ambiente los convierte en sistemas abiertos 
porque lo que separa a la persona infectada del área vacunada es la distancia que 
permite el movimiento de materia de un área a otra. Por eso se les PUEDE 
LLAMAR sistemas abiertos. Porque la limitación del sistema le puede permitir 
las interacciones con el mundo exterior. Si tomamos la segunda ley de la 
termodinámica y usamos este concepto de la misma manera entropía, podemos 
tratar el aerosol expulsado y el aire como gases ideales, por lo que El cambio de 
entropía de un gas ideal con la temperatura y el volumen será: 
∆S = n𝐶𝑣 ln (
𝑇1
𝑇2
) + nR ln (
𝑉2
𝑉1
) 
Si se utiliza la presión y la temperatura: 
∆S = nC𝑝 ln (
𝑇1
𝑇2
) − nR ln (
𝑃2
𝑃1
) 
Definimos el cambio de entropía del gas como el número de moles de gas que se expande 
y pasa de V a 2V cuando la temperatura es constante (T1 = T2), por lo que podemos 
expresar el siguiente resultado: 
∆S = n𝐶𝑣 ln (
𝑇2
𝑇1
) + nR ln (
2𝑉
𝑉
) ; ln (
𝑇2
𝑇1
) = 0 
 ∆S = nR ln (2) 
Ahora considere la entropía como una propiedad extendida, es decir, es proporcional a la 
cantidad de sustancia y masa. Una mezcla de gases ideales se comportará como una 
mezcla. LA MASA total será: 
𝑀 = ∑ 𝑛𝑖
𝑁
𝑖=1
𝑚𝑖 
De modo que la mezcla que produce entropía tiene la siguiente forma: 
𝑆 = ∑ 𝑛𝑖
𝑁
𝑖=1
𝑆𝑖 
De una manera similar, la entropía de la sustancia i sería el aumento de entropía: 
∆S = ∑ 𝑛𝑖
𝑁
𝑖=1
∆S𝑖 
Ahora procedemos a determinar la entropía molar para cada sustancia de la siguiente 
manera: 
∆S𝑖 =
∆S𝑖
𝑛𝑖
= 𝐶𝑃𝑖 ln (
𝑇𝑖
𝑇𝑖0
) − 𝑅 ln (
𝑃𝑖
𝑃𝑖0
) 
Se ve que 
 𝑃𝑖 = 𝑋𝑖𝑃 ; 𝑋𝑖 =
𝑛𝑖
∑ 𝑛𝑖𝑖=1
 
Finalmente resulta en: 
∆S = ∑ (𝑛𝑖𝐶𝑃𝑖 ln (
𝑇𝑖
𝑇𝑖0
) − 𝑛𝑖𝑅 ln (
𝑃𝑖
𝑃𝑖0
))
𝑁
𝑖=1
 
Con todo lo anterior expuesto se deduce que la solución planteada no es viable 
B) La analogía propuesta por el ingeniero ambiental no se sostiene, porque lo que 
dice es Un sistema completamente abierto donde la orina se difunde con el agua, 
formando un Transferencia, la misma piscina se verá afectada por la orina.