{"id":1418,"date":"2021-04-15T13:43:37","date_gmt":"2021-04-15T11:43:37","guid":{"rendered":"https:\/\/blogs.udima.es\/ingenieria-industrial\/?p=1418"},"modified":"2021-04-15T14:11:41","modified_gmt":"2021-04-15T12:11:41","slug":"la-entropia","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blogs.udima.es\/ingenieria-industrial\/la-entropia\/","title":{"rendered":"LA ENTROP\u00cdA"},"content":{"rendered":"

\u00bfQu\u00e9 es la entrop\u00eda?<\/h1>\n

En nuestra vida a veces ocurren sucesos que nos gustar\u00eda revertir. Son sucesos con un resultado desagradable y en ocasiones quisi\u00e9ramos retroceder en el tiempo para haber encajado la situaci\u00f3n desde otra perspectiva, y haber obtenido con ello, un resultado m\u00e1s favorable para nosotros. Sin embargo, no podemos volver en el tiempo, eso es inevitable, al igual\u00a0que hay procesos que no somos capaces de revertir a su estado inicial.<\/h4>\n

\"\"Vector de Casa creado por vectorpouch – www.freepik.es \u00abhttps:\/\/www.freepik.es\/vectores\/casa<\/a>\u00ab<\/h6>\n

Si\u00a0buscamos en el diccionario de la RAE<\/a>, tenemos dos acepciones:<\/p>\n

    \n
  1. F. Fis. Magnitud termodin\u00e1mica que mide la parte de la energ\u00eda no utilizable para realizar trabajo y que se expresa como el cociente entre el calor cedido por un cuerpo y su temperatura absoluta.<\/li>\n
  2. F. Fis. Medida del desorden de un sistema. Una masa de una sustancia con sus mol\u00e9culas regularmente ordenadas, formando un cristal, tiene entrop\u00eda mucho menor que la misma sustancia en forma de gas con sus mol\u00e9culas libre y en pleno desorden.<\/li>\n<\/ol>\n

    Por lo que vemos dos definiciones que parecen contrarias; la primera hace referencia a la energ\u00eda y la segunda a la materia.<\/p>\n

    Seg\u00fan la teor\u00eda de la relatividad de Albert Einstein, ambas quedan relacionadas en la siguiente expresi\u00f3n: E=mc2<\/sup>.<\/p>\n

    Por lo tanto, vemos que por una parte tenemos que, en los procesos termodin\u00e1micos hay una parte de la energ\u00eda que no se va a poder utilizar para realizar un trabajo, y esa energ\u00eda se va a degradar; simplemente pasar\u00e1 a un estado en el que no podr\u00e1 ser utilizada nuevamente.<\/p>\n

    Por otra parte, en la segunda acepci\u00f3n, vemos que se asocia a un grado de desorden de un sistema, de ah\u00ed la imagen de cabecera; con una casa que parece que ha vivido una situaci\u00f3n algo ca\u00f3tica y se encuentra todo desordenado.<\/p>\n

    No obstante, habr\u00e1 advertido el lector que, con un poco de limpieza y orden, todo volver\u00e1 a estar en su estado inicial.<\/p>\n

    A veces, para poder comprender el funcionamiento del universo, debemos afrontarlo desde un punto de vista simple, en algunos casos esa simplificaci\u00f3n, cuando tenemos niveles peque\u00f1os de entrop\u00eda nos permite simular el problema con si se tratara de un proceso reversible. En la naturaleza, eso no es posible, aparentemente podremos dejar la casa tal y como estaba, pero ni la materia estar\u00e1 tal y como estaba, ni podremos volver a utilizar la energ\u00eda que se utiliz\u00f3 para desordenarla.<\/p>\n

    Despu\u00e9s de ver un ejemplo sencillo, vamos a ver lo que ser\u00eda la vida real, con procesos irreversibles.<\/p>\n

    \"\"Foto de\u00a0Wendelin Jacober<\/strong><\/a>\u00a0en\u00a0Pexels<\/strong><\/a><\/h6>\n

    Vaya, parece que en este sistema hay un gran desorden, seguramente podamos afirmar que la entrop\u00eda ha aumentado de forma importante.<\/p>\n

    En este caso, vemos claramente que hay elementos rotos que no podr\u00e1n volver a estar tal y como estaban.<\/p>\n

    Tambi\u00e9n vemos mucho caos, y este no nos permite interpretar como era esa vivienda en su estado original; se ha perdido informaci\u00f3n.<\/p>\n

    La entrop\u00eda habitualmente tiene connotaciones negativas, por esa referencia al desorden y la p\u00e9rdida de informaci\u00f3n que nos evocan mentalmente un aspecto destructor. Sin embargo, por el primer principio de la termodin\u00e1mica sabemos que la energ\u00eda no se crea, ni se destruye, tan solo se transforma; al igual que le sucede a la materia.<\/p>\n

    Ambas im\u00e1genes representan distintos estados del universo, y una parte de nuestro cerebro racional nos dice que la imagen bonita es la primera; porque representa el orden y la l\u00f3gica, todo aquello que es predecible y nos aporta seguridad. Y la segunda imagen, en aquellas partes de nuestro cerebro m\u00e1s enfocadas a la intuici\u00f3n tambi\u00e9n nos dar\u00e1 mucha informaci\u00f3n.
    \nAmbas im\u00e1genes son bellas, la primera porque vemos con los ojos y la segunda porque tenemos que interpretar que es lo que vemos, y nuestro sentido de la vista pasa a ser la mente.<\/p>\n

    Dado que el uso de la energ\u00eda es uno de los mayores retos de la humanidad y consciente de la necesidad de un uso eficiente, uno de los procedimientos para limitar la entrop\u00eda es realizar un ciclo cerrado. \u00bfOs acord\u00e1is de cuando hablaba de viajar al pasado? Bueno, no es posible, pero siempre os quedar\u00e1 mirar al cielo en una noche estrellada de verano.
    \nMientras tanto, una forma de reducir la entrop\u00eda es manteniendo un ciclo constante que no permita disgregarse a la materia.<\/p>\n

    Cuando quemamos propano o butano en una caldera, parte de esa materia no quedar\u00e1 \u00fatil para continuar el mismo proceso, sin embargo, si lo sometemos a un ciclo cerrado de compresi\u00f3n de vapor, (mediante los refrigerantes R-290 y R-600) tendremos la misma obtenci\u00f3n de energ\u00eda, (aunque hayamos tenido que aportar una parte) y no haremos una transformaci\u00f3n de la materia, m\u00e1s lejos de un cambio de fase.<\/p>\n

    \"\"Foto de\u00a0Mikhail Nilov<\/strong><\/a>\u00a0en\u00a0Pexels<\/strong><\/a><\/h6>\n

    En los ciclos cerrado, la materia no tiene transformaciones qu\u00edmicas, solamente f\u00edsicas, y eso nos permite realizar un proceso c\u00edclico sin esa, si me permit\u00eds, \u201cdestrucci\u00f3n\u201d de materia.<\/p>\n

    Podemos ver en la siguiente imagen, un ciclo frigor\u00edfico que plasma un suceso idealizado de la realidad sobre un diagrama de Mollier.<\/p>\n

    \"\"<\/p>\n

    Tenemos un ciclo cerrado con dos isotermas-isobaras y dos adiab\u00e1ticas. La adiab\u00e1tica de la izquierda corresponde a la expansi\u00f3n del refrigerante, la isoterma-isobara inferior corresponde la evaporaci\u00f3n, la adiab\u00e1tica derecha viene marcada por las rectas de entrop\u00eda constante, con lo cual siguiendo \u00e9sta hasta la temperatura de la isoterma-isobara superior, que corresponde a la condensaci\u00f3n, tendremos la temperatura de salida del compresor. En este caso, lo he marcado con una flecha: 80\u00baC.<\/p>\n

    Como ya se ha dicho, esto no es un proceso real, y tampoco es un gas ideal, por lo que, para no hacerlo m\u00e1s complicado, teniendo en cuenta que la variaci\u00f3n de entrop\u00eda representa una parte peque\u00f1a de la energ\u00eda aportada y aprovechada, podemos volver a la imagen inicial, y pensar que con un poco de limpieza el sistema estar\u00e1 otra vez como antes, y aplicarlo a este proceso, como si la entrop\u00eda fuera constante.<\/p>\n

    De esta forma se estudian muchos fen\u00f3menos de la naturaleza, simplificando.<\/p>\n

    En cualquier caso, una cosa s\u00ed que ser\u00e1 inevitable: no tendremos menos entrop\u00eda al final que al principio.<\/h3>\n

     <\/p>\n

    Autor: Pablo Garc\u00eda\u00a0<\/em><\/p>\n

    Alumno del grado de Organizaci\u00f3n Industrial en la Udima<\/em><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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