4.5 Entropía
Entropia, procesos reversibles y procesos irreversibles.
Volviendo al ejemplo anterior de la caja con separaciones y canicas,
vamos a explicar qué es un proceso reversible y qué un proceso no reversible.
Llamamos proceso reversible al que se puede invertir y dejar a nuestro
sistema en las mismas condiciones iniciales. Teniendo en cuenta
nuestra caja ya sin las separaciones, tenemos a las canicas revueltas
unas con otras, es decir, sin un orden. Si el proceso que efectuamos de quitar
las divisiones fuera reversible, las canicas tendrían que ordenarse
espontáneamente en azules, amarillas y rojas, según el orden de las divisiones.
Esto no ocurrirá.
El proceso que efectuamos con nuestra caja de canicas fue un proceso no
reversible, en donde una vez terminado, el orden que había en las condiciones
iniciales del sistema ya nunca volverá a establecerse. El estudio de este tipo
de procesos es importante porque en la naturaleza todos los procesos son
irreversibles.
La entropía y la energía "gastada".
En el principio enunciado por Clausius que anteriormente citamos,
podemos encontrar la relación con la entropía y la energía liberada en un
proceso. Pensemos en un motor. El motor necesita de una fuente de
energía para poder convertirla en trabajo. Si
pensamos en un coche, la gasolina, junto con el sistema de chispa del motor,
proporciona la energía (química) de combustión, capaz de hacer que el auto se mueva.
¿qué tiene que ver la entropía aquí?
La energía que el coche "utilizó" para realizar trabajo y
moverse, se "gastó", es decir, es energía liberada mediante un
proceso químico que ya no es utilizable para que un motor produzca trabajo.
Este es uno de los conceptos más difíciles de entender de la entropía,
pues requiere un conocimiento un poco menos trivial del
funcionamiento de motores, frigoríficos y el ciclo de Carnot.
Pero para nuestros fines con esta explicación es suficiente.
¿Para qué sirve la entropía?
La entropía, como medida del grado de restricción o como medida del
desorden de un sistema, o bien en ingeniería, como concepto auxiliar en los problemas del rendimiento energético de las
máquinas, es una de las variables termodinámicas más importantes.
Su relación con la teoría del caos le abre un nuevo campo
de estudio e investigación a este tan "manoseado"
concepto.
La entropía mide el grado de desorden o de orden del a sistema y depende únicamente de los estados inicial y final de dicho sistema.
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