ENTROPÍA
¿Qué temas de Entropía trabajamos?
• Qué es la entropía (S): idea física y cómo interpretarla en procesos reales (calidad de energía y dispersión).
• 2do principio en versión práctica: qué te dice sobre la dirección de los procesos.
• Balance de entropía (la herramienta central):
ΔS_sist = ∫(δQ / T_borde) + S_gen
En tasa (cuando aplica): Ṡ = Σ( Q̇ / T ) + Ṡ_gen
• Entropía generada (S_gen): por qué siempre es ≥ 0 y cómo detectarla (mezclas, fricción, transferencia con ΔT, válvulas, etc.).
• Procesos isentrópicos vs reversibles: cuándo “isentrópico” es válido (adiabático + reversible) y cuándo NO.
• Cálculo de Δs en sustancias puras: uso de tablas (saturación/sobrecalentado) y cómo ubicar el estado (x, T, P).
• Δs en gases ideales (modo examen): relaciones rápidas para procesos típicos (isotérmico, isobárico, isócoro, politrópico).
• Diagramas T–s (clave): cómo leerlos y qué cambia cuando hay irreversibilidades.
• Errores típicos: usar °C en términos con T, confundir T_borde con T del sistema, poner S_gen < 0, y cerrar mal unidades (kJ/K).
Ejercicios resueltos de entropía explicados paso a paso: 2do principio, balances de entropía, irreversibilidades y eficiencia, con análisis en diagramas T–s y tablas de propiedades.
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TEORÍA DE ENTROPÍA
TERMO- ENTROPIA TEORIA
EJERCICIO DE PARCIAL RESUELTO EN HOJA
Una turbina adiabática funciona con vapor de agua a 5MPa y 400°C. Tiene un rendimiento isoentrópico del 80%. La salida se produce a 100kPa. El flujo másico es de 10kg/s.
Calcular:
a) Potencia de salida.
b) Entropía generada.
EJERCICIO DE PARCIAL RESUELTO EN VIDEO
Un enfriador de aire usa agua como fluido refrigerante. Funciona con los siguientes parámetros. Condiciones del agua Te = 20°C Pe = 5 MPa Ts = 40°C Ps = 5 MPa Condiciones del aire Te = 90°C Pe = 9 kgf/cm2 Ts = 25°C Ps = 9 kgf/cm2 Siendo el subíndice e los valores correspondientes a la entrada, y el subíndice s los valores correspondientes a la salida. El volumen del aire en la entrada es de 30 m3/min. Calcular:
a. Variación de entropía del agua. ∆Sagua: 54,74 kJ/K min.
b. Variación de entropía del aire. ∆Saire: -50,37 kJ/K min.
c. Variación de entropía del universo. ∆Su: 4,37 kJ/K min
TERMO- ENTROPIA EJERCICIO REGALITO
PREGUNTAS FRECUENTES EN ENTROPÍA
¿Por dónde empiezo?
Respondé rápido:
¿Es sistema cerrado o volumen de control (entra/sale masa)?
¿Te piden ΔS, S_gen (entropía generada) o “reversible / isentrópico”?
¿Hay transferencia de calor? (si hay Q, aparece el término Q/T)
¿Te dan T_borde, estados en tablas (P, T, x) o es gas ideal?
Fórmulas base (las únicas que necesitás)
Regla del 2do principio (clave):
S_gen ≥ 0
(reversible ⇒ S_gen = 0)
Sistema cerrado (forma general):
ΔS_sist = ∫(δQ / T_borde) + S_gen
Si es adiabático (Q = 0):
ΔS_sist = S_gen
En ciclo:
ΔS_ciclo = 0 ⇒ S_gen = − ∮(δQ / T_borde)
Cómo calcular Δs “rápido” según el caso
Sustancia pura (tablas):
Δs = s2 − s1
(ubicás cada estado en saturación/sobrecalentado y leés s)
Gas ideal (modo examen):
Δs = c_p ln(T2/T1) − R ln(P2/P1)
(o también: Δs = c_v ln(T2/T1) + R ln(v2/v1))
Errores típicos
Usar °C en términos con T dentro de ln o en Q/T (usar K).
Confundir T_borde (donde cruza el calor) con la T del sistema.
Poner S_gen < 0 (no existe).
No ubicar bien el estado en tablas (mezcla saturada vs sobrecalentado) y olvidarte de x.
Mezclar unidades de s (kJ/kg·K) con S total (kJ/K) sin multiplicar por m.
Identificación express
“Entropía generada / irreversibilidades / Clausius” → entropía + 2do principio.
“Isentrópico / eficiencia isentrópica” → entropía (adiabático + reversible ideal).
“Diagrama T–s” → entropía + lectura de procesos.
