La lista de ejemplos mencionados no es exhaustiva, sin embargo muestra que en todo
cambio espontáneo que se efectúe en
el
universo no podrá disminuir su entropía. Ésta
permanecerá constante sólo en aquellos cambios que son reversibles
(que son cambios
ideales y que existen sólo en nuestra imaginación).
Podemos ahora enunciar la Segunda Ley de la Termodinámica en la forma siguiente: la
entropía del universo nunca disminuye.
A continuación analizaremos numéricamente, algunos de los ejemplos mencionados, para
mostrar que en todo proceso irreversible se produce un aumento en la entropía del universo.
3.1.1 Expansión libre de un gas ideal
Consideremos un gas ideal en el estado inicial
(p¡,
Y¡ ,
7;).
aislado como se ilustra en la
Figura 1a,
el
cual se expande libremente llegando al estado fmal
(PI ' VI'
7;),
como se
muestra en la Figura 1b.
PalV!d rigida adiabólica
Vado
Estado inicial
Pi . Vi' T i
(a)
Estado final
'f·fí·T¡
(b)
Figura l
Dado que la tendencia natural del gas es la de ocupar todo el espacio disponible, de la
Figura 1b es claro que
VI
>
V;
y
como la temperatura pennanece constante, entonces
~
<p,.
La variación en la entropía del sistema está dada, en términos de las variables temperatura
y
volumen, como:
202
1...,201,202,203,204,205,206,207,208,209,210 212,213,214,215,216,217,218,219,220,221,...312