¿Qué es la generación de entropía?

Answer 1

Físicamente, la entropía es un trastorno de un sistema y sus alrededores.

Básicamente, en el nivel microscópico, ocurre cuando se produce transferencia de calor porque el calor es una energía cuando se mueve. Ocurren algunos movimientos adicionales, por ejemplo: fricción molecular, vibración molecular, desplazamiento interno de la molécula, momento de rotación, energía cinética, etc. no puede transformarse completamente en trabajo. Este movimiento adicional crea caos en el sistema y sus alrededores. Es por eso que algunas veces la entropía se llama la medida del caos.

Para este caos microscópico se produce un nivel macroscópico que se produce debido a algunas irreversibilidades innecesarias, por ejemplo, fricción, expansión sin manchas, mezcla de fluidos, resistencia eléctrica, deformación inelástica de sólidos, reacción química y transferencia de calor innecesaria en diferencia de temperatura finita. Notó que este tipo de pérdida de energía no se puede recuperar, por lo que el sistema y sus alrededores no pueden llegar a su estado inicial sin un trabajo adicional realizado. Por lo tanto, la entropía se denomina medida de irreversibilidades. Por esta causa, el calor no puede transformarse completamente en trabajo.

En la vida real, todo tipo de proceso tiene este tipo de pérdida macroscópica y microscópica. Entonces, en realidad, todos y cada uno de los procesos termodinámicos son procesos irreversibles.

De Clausius Inequity,

Para proceso irreversible, ∫ (δQ / T) <0

Por lo tanto, para todo proceso irreversible o cualquier proceso termodinámico de la vida real.

dS> ∫ (δQ / T)

para cambio total de entropía, S2 -S1> ∫ (δQ / T)

Como sabemos que todos y cada uno de los sistemas tienen cierta pérdida de energía y todos son internamente irreversibles.

(Nota : internamente reversible es aquello para lo cual no hay irreversibilidades presentes en el sistema. Se pueden ubicar irreversibilidades en los alrededores. Prácticamente, no se define fricción interna Internamente reversible ) .

Todos y cada uno de los sistemas en un proceso termodinámico generan una cantidad finita de Entropía σ por alguna causa conocida o desconocida.

así, para el cambio de entropía, S2 -S1 = ∫ (δQ / T) + σ donde σ se llama generación de entropía.

El cambio de entropía depende del estado del proceso, pero la generación de entropía depende de la irreversibilidad del proceso.

Para cualquier proceso irreversible, incluso para el proceso irreversible adiabático (no se produce transferencia de calor) σ> 0, por lo que el cambio de entropía puede ser mayor que cero debido a la generación de entropía.
. Pero para un proceso reversible, incluso para un proceso reversible adiabático, σ = 0, entonces la generación de entropía es cero.

Answer 2

La entropía mide la dispersión espontánea de energía: cuánta energía se distribuye en un proceso, o cuán ampliamente se distribuye, a una temperatura específica.

la roca caerá si la levanta y luego la suelta. Las sartenes calientes se enfrían cuando se sacan de la estufa. El hierro se oxida (se oxida) en el aire. El aire en un neumático de alta presión se dispara incluso desde un pequeño orificio en su costado hacia la atmósfera de baja presión. Los cubitos de hielo se derriten en una habitación cálida.
¿Qué está pasando en cada uno de esos procesos? La energía de algún tipo está cambiando de estar localizada (“concentrada” en la roca o la sartén, etc.) a estar más dispersa. Mire esos ejemplos nuevamente para ver cómo esa declaración se ajusta a todos.
¿De acuerdo? Eso es todo: una manera simple de establecer la ciencia fundamental detrás de la segunda ley:

La energía se dispersa espontáneamente de ser localizada a dispersarse si no se le impide hacerlo.

Answer 3

• Es el término que se deriva en la segunda ley de la termodinámica.
• En la segunda ley, si convertimos la ecuación de desigualdad de mutilación en igualdad, se agrega un término de compensación en forma de entropía, que se llama generación de entropía
• Es un término completamente diferente del cambio de entropía.
• Entonces, el cambio de entropía depende del estado del proceso, pero la generación de entropía depende de la irreversibilidad del proceso
• La derivación completa de la generación de entropía se da a continuación:

Answer 4

Escribir sobre la definición de Clausius S = Q / T para entropía termodinámica para un proceso reversible. No tiene relación con el desorden ni hay energía inutilizable. La entropía se genera cada vez que el calor ingresa o existe en un sistema. El calor es positivo al ingresar a un sistema y negativo al salir de un sistema. El calor de una fuente de calor alta ingresa al sistema a la temperatura de la fuente de calor alta. Parte del calor se utiliza para realizar el trabajo. Luego, el calor restante se libera a un disipador de calor bajo a la temperatura del disipador de calor bajo. La entropía positiva generada cuando el calor ingresó al sistema es siempre igual pero opuesta a la entropía negativa generada cuando el sistema existía.

En el caso cuando se agrega calor a un proceso. pero parte de ese calor se escapa al disipador de calor bajo sin tener la oportunidad de ser utilizado para realizar el trabajo, hay una diferencia entre las dos generaciones de entropía. La entropía generada cuando el calor sale al disipador de calor bajo es de mayor magnitud que la entropía generada por el calor que ingresó desde la fuente de calor alta. Esta diferencia es a lo que se refiere Entropy Generation. A pesar de que se genera toda la entropía. Es solo la entropía generada por la energía que se filtró en el disipador de calor bajo sin ser utilizada por el sistema lo que habitualmente se llama generación de entropía. Nos dice cuán ineficiente es un sistema. Cuanto más ineficiente es un sistema, mayor es el costo de usarlo. La energía cuesta dinero. La energía desperdiciada es dinero desperdiciado.

Answer 5

La entropía del sistema cerrado es la medida del grado de movimiento desordenado de las moléculas en el sistema.

La entropía del sistema cerrado se incrementa mediante dos métodos que son:

1) agregando calor en el sistema

2) irreversibilidad interna del proceso

Por lo tanto, el aumento de la entropía mediante el uso del segundo método debido a la irreversibilidad interna del proceso se denomina generación de entropía.

Answer 6

En primer lugar, recorremos cuáles pueden ser las posibles formas de cambio de entropía en un sistema. Hay tres formas
Transferencia 1.mass
2. transferencia de energía (grado inferior)
3.generación de entropía
Los dos primeros se deben a irreversibilidades externas, mientras que el tercero se debe a irreversibilidades internas. Lo que explica las irreversibilidades internas es el foco principal aquí y cuya principal fuerza impulsora son los efectos disipadores del sistema. Por ejemplo, durante la expansión sin restricciones de un gas, las moléculas son libres de atravesar y, por lo tanto, tienden a existir fuerzas viscosas e inerciales.
Lo importante es que si el sistema tiene gradientes de temperatura finitos, no puede seguir un cambio de estado de forma lenta y reversible. La principal desventaja en esto es que la energía total disponible de un sistema se pierde debido a irreversibilidades internas.
Así, el estado interno de cualquier sistema que conduce a pérdidas por fricción y otras pérdidas disipativas da lugar a una disminución en su máximo potencial de trabajo obtenible. La entropía asociada con este tipo de impedimentos es la generación de entropía.

Answer 7

La transferencia de entropía puede realizarse de 2 maneras:
1. Transferencia de calor: cuando hay una transferencia de energía a través del límite de un sistema abierto o cerrado.
2. Transferencia de masa: cuando hay materia que fluye dentro o fuera del sistema.
Estos procesos cambian la entropía del sistema.
Además de esto, la entropía se genera dentro del sistema debido a varias razones, como la irreversibilidad del proceso y / o la disipación de calor debido a la fricción, etc.
Esto aumenta la entropía del sistema.
. Para un proceso adiabático irreversible, donde no se produce transferencia de calor, el cambio de entropía puede ser mayor que cero debido a la generación de entropía.
. Pero para un proceso reversible adiabático, la generación de entropía es cero.

Answer 8

La entropía es propiedad de la termodinámica. Cuando el desorden de las moléculas aumenta en el sistema, se llama un tipo de entropía. Es la relación entre la transferencia de calor y la temperatura del sistema. Para el proceso reversible, la entropía es igual a cero. Y para un proceso irreversible, la entropía es menor que cero. Y para una entropía mayor que cero no es posible. Para un sistema aislado, la entropía es mayor o igual a cero.