BTER_EA_U3 - JESSICA VERONICA MENDOZA PRADO (2)

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Universidad Abierta y a Distancia de México
División de Ciencias de la Salud, Biológicas y Ambientales
Ingeniería en Biotecnología
 
 
Termodinámica
 
Evidencia de Aprendizaje 
Unidad 3
 
7 de junio de 2021
Segunda ley de la termodinámica 
¿Qué es?
La segunda ley de la termodinámica explora las limitaciones de la primera ley 
Nos habla de que no es posible transformar toda la energía en trabajo
Siempre hay perdidas en la transformación 
Enunciado de Kelvin-Planck
No es posible un proceso que convierta todo el calor absorbido en trabajo 
Enunciado de Clausiois 
No es posible ningún proceso cuyo único resultado sea la extracción de claro de un cuerpo frio a otro mas caliente 
Aplicación: Maquinas térmicas 
Son un claro ejemplo de este principio: transforman energía térmica en trabajo de forma cíclica 
Son definidas por la ecuación ΔU=0
La termperatura T1 es mayor que T2, por lo que en el flujo espontaneo de T1 a T2 , este calor puede ser transformado en trabajo. 
Este principio resulta en la siguiente ecuación 
|W|=|Q1|−|Q2|⇒|W|<|Q1|
El concepto de eficiencia térmica, nos habla de la capacidad de una maquina en particular para transformar el calor suministrado en trabajo, contabilizando la cantidad de energía que no puede ser usada en el proceso. 
η=W/Q1=(Q1−Q2)/Q1=1−Q2/Q1
Donde n es la eficiencia termica 
W es el trabajo realizado por la maquina en Jules 
Q1 y Q2 son el calor transferido entre la Fuente y la maquina 
Entropia 
Nos habla de la distribución molecular de un Sistema, permitiéndonos predecir su comportamiento 
Los eventos mas probables dentro de un Sistema tienen una mayor entropia
Los procesos naturales espontaneos evolucionan hacia un aumento de la entropia 
Se define por la ecuación 
dS= dQ/T
El calor va de los cuerpos calientes a los cuerpos frios, ya sea por conducción o por cualquier maquina reversible. 
El universo 
ΔUuniverso=0 ; ΔSuniverso=0
En toda transformación natural la energía del universo se conserva 
La entropía del universo tiende al aumento 
Quiza todas las formas de energia, terminen convertidas en calor
Relación con la biotecnología 
La segunda ley nos permite realizar maquinas eficientes: como en la aplicación de calor a una colonia bacteriana para que estas realicen sus funciones vitales 
En el reciclaje de materiales: como la transformación de productos no degradables en combustibles ecológicos 
En el favorecimiento de reacciones químicas: algunos procesos enzimáticos requieren de condiciones de temperatura 
Experimento
 Materiales 
A dos vasos con la misma cantidad de agua, una enfriada con hielos y otra calentada por un minuto en el microondas, con ayuda de la pipeta les fui añadiendo colorante azul.
El vaso de la izquierda contenía agua fría, mientras que el vaso de la derecha contenía agua caliente. 
Resultados 
Esperaba encontrar que al haber una mayor temperatura den el vaso de la derecha, el colorante se mezclara más rápidamente sin agitación que en el vaso de la derecha. 
Pude observar que el colorante en el agua fría se deposito en el fondo del vaso, mientras que en el vaso con agua caliente este permaneció en la superficie del vaso
Conclusión 
La segunda ley de la termodinámica nos ayuda a comprender cuanta energía podemos transformar en trabajo
La entropía nos ayuda a conocer como es que las moléculas se comportaran según la temperatura 
Podemos aplicar estos conceptos en la elaboración de maquinas mas eficientes, como refrigeradores y motores 
Bibliografía 
Planas, O. (2017) ¿Qué es la entropía? Energía Solar. Recuperado de https://solar-energia.net/termodinamica/propiedades-termodinamicas/entropia
FisicaLab (s.f.) Segunda ley de la Termodinámica. FisicaLab. Recuperado de https://www.fisicalab.com/apartado/segundo-principio-termo
Forero, H. (2015) Aplicación de la termodinámica en la síntesis optima de procesos químicos y biotecnológicos. Facultad de ciencias Químicas Universidad Nacional de Colombia. Recuperado de https://dspace.ucuenca.edu.ec/bitstream/123456789/23889/1/1_articulo_Revista_13.pdf
S. N. (2012) Segunda Ley de la termodinámica. Universidad Nacional Experimental del Tachira. Recuperado de http://www.unet.edu.ve/~fenomeno/F_DE_T-75.htm