Tercera ley de la Termodinamica, Transcripciones de Calor y Transferencia de Masa

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¿Qué son las leyes de la termodinámica? Se conoce como leyes de la termodinámica o principios de la termodinámica a un conjunto de formulaciones que caracterizan a los sistemas termodinámicos a partir de sus cantidades físicas fundamentales: temperatura, energía y entropía. Se denomina sistemas termodinámicos a una parte del universo que se aísla teóricamente para poder estudiarla. Tercera ley de termodinámica La tercera ley fue desarrollada por el químico Walter Nernst durante los años 1906- 1912 La tercera ley de la termodinámica, a veces llamada teorema de Nernst o Postulado de Nernst, relaciona la entropía y la temperatura de un sistema físico. La tercera ley de la termodinámica afirma que no se puede alcanzar el cero absoluto en un número finito de etapas. La tercera ley de la termodinámica también se puede definir como que al llegar al cero absoluto, 0 grados kelvin, cualquier proceso de un sistema físico se detiene y que al llegar al cero absoluto la entropía alcanza un valor mínimo y constante.  Al llegar al cero absoluto (0 K), los procesos de los sistemas físicos se detienen.  Al llegar al cero absoluto (0 K), la entropía poseerá un valor mínimo constante. Los átomos, moléculas o iones que componen un sistema químico pueden sufrir varios tipos de movimiento molecular, incluyendo traslación, rotación y vibración. Cuanto mayor es el movimiento molecular de un sistema, mayor es el número de micro estados posibles y mayor es la entropía. Un sistema perfectamente ordenado con un solo micro estado disponible tendría una entropía de cero. El único sistema que cumple con este criterio es un cristal perfecto a una temperatura de cero absolutos (0 K), en el que cada átomo, molécula o ion componente se fija en su lugar dentro de una red cristalina y no exhibe movimiento (ignorando el movimiento cuántico del punto cero). Si la entropía de cada S° elemento en algún estado cristalino (perfecto) se tomase como cero en el cero absoluto de temperatura, cada sustancia tiene una entropía finita y positiva, pero en el cero absoluto de temperatura la entropía puede llegar a ser cero y eso lo convierte en el caso de una sustancia cristalina perfecta.

• La tercera ley de la termodinámica afirma que en cualquier transformación isotérmica que se cumpla a la temperatura del cero absoluto, la variación de la entropía es nula: Independientemente de las variaciones que sufran otros parámetros de estado cualquiera.
• El tercer principio no permite hallar el valor absoluto de la entropía. Pero la constancia de la entropía cuando T tiende a cero da la posibilidad de elegir esta constante como punto de referencia de la entropía y, por lo tanto, de determinar la variación de la entropía en los procesos que se estudian. La entropía de un sistema se aproxima a un valor constante a medida que su temperatura se acerca al cero absoluto. Este valor constante no puede depender de ningún otro parámetro que caracterice el sistema cerrado, como la presión o el campo magnético aplicado. En el cero absoluto (cero kelvin), el sistema debe estar en un estado con la mínima energía posible.

S = k ln(W) En la ecuación anterior:  S representa la entropía,  W el número de microestados posibles del sistema  k es la constante de Boltzmann ( k =1.38 x 10-23^ J/K ). Es decir, la entropía de un sistema es k veces el logaritmo natural del número de microestados posibles. El recuento de estados es desde el estado de referencia del cero absoluto, que corresponde a la entropía de S 0. En términos simples, la tercera ley indica que la entropía de una sustancia pura y cristalina en el cero absoluto es nula. Por consiguiente, la tercera ley provee de un punto de referencia absoluto para la determinación de la entropía. La entropía relativa a este punto es la entropía absoluta. Ejemplo de la tercera ley de termodinámica Si bien resulta difícil alcanzar de manera cotidiana temperaturas cercanas al llamado cero absoluto (-273,15 °C, valor que nunca se ha alcanzado aún), puede ejemplificarse este principio con lo que ocurre en nuestro congelador: la carne y los alimentos que depositemos allí serán llevados a temperaturas muy bajas, para enlentecer o incluso detener prácticamente los procesos bioquímicos en su interior, retardando su descomposición y maximizando su vida útil.

Ejercicio: Bibliografía  https://humanidades.com/leyes-de-la-termodinamica/#ixzz7tKsn0Tqh  https://humanidades.com/leyes-de-la-termodinamica/  https://espanol.libretexts.org/Quimica/Qu%C3%ADmica_F%C3%ADsica_y_Te %C3%B3rica/Termodin%C3%A1mica_Qu %C3%ADmica_(Suplemento_a_Shepherd%2C_et_al.)/ 16%3A_Fundamental_12_-_Condiciones_de_Laboratorio/ 16.02%3A_La_Tercera_Ley_de_la_Termodin%C3%A1mica  https://solar-energia.net/termodinamica/leyes-de-la-termodinamica/tercera-ley- termodinamica  https://amyd.quimica.unam.mx/pluginfile.php/11033/mod_resource/content/1/ TERCERA%20LEY_2021_1.pdf  http://corinto.pucp.edu.pe/quimicageneral/contenido/16-tercera-ley-de-la- termodinamica.html