Segunda ley de la termodinámica.

 Transformación de la energía.

La transformación de la energía es un fenómeno que describe el cambo de una forma de energía a otra, este fenómeno está regulado por la ley de conservación de la energía, que establece que la energía total en un sistema aislado se mantiene constante con el tiempo, aunque puede cambiar de forma.

Algunos ejemplos de transformaciones de energía:

1. La generación de electricidad, donde la energía mecánica se transforma en energía eléctrica a través de generadores.
2. La combustión, donde la energía química almacenada en combustibles se convierte en energía térmica y energía mecánica.
3. La fotosíntesis, cuando la energía luminosa se transforma en energía química en las plantas.
4. El efecto fotoeléctrico, en el que la energía luminosa se transforma en energía eléctrica.

🔍Las leyes de la termodinámica.

Segunda ley de la termodinámica.

En un sistema aislado, la entropía, que es una medida del desorden o la aleatoriedad, nunca disminuye. Es decir, los sistemas tienden naturalmente hacia un estado de mayor desorden y aleatoriedad.

Formulación de Clausius. Establece que el calor no puede fluir espontáneamente de un cuerpo más frío a uno más caliente: un cubo de hielo se derrite en una bebida caliente, pero el calor del hielo no pasa a la bebida para calentarla aún más.

Formulación de Kelvin-Planck. Afirma que es imposible construir un dispositivo que, operando en un ciclo, convierta completamente el calor absorbido en trabajo: cualquier máquina térmica real (como un motor de combustión interna) siempre tendrá menos del 100% de eficiencia.

Pérdidas de calor.

Se refieren a la transferencia no deseada de energía térmica desde un sistema hacia su entorno. Una vez que la energía se ha disipado como calor hacia los alrededores del sistema, no puede transformarse en otra forma de energía útil, por eso se le llama pérdida de calor.

Se manifiestan mediante tres procesos:

1. CONDUCCIÓN. Implica la transferencia directa a través de un material.
2. CONVECCIÓN. Ocurre a través de un fluido como el aire.
3. RADIACIÓN. Consiste en la emisión de energía térmica en forma de ondas electromagnéticas.

Las pérdidas de calor pueden ocurrir en cualquier situación donde existe una diferencia de temperatura, ya sea entre dos sistemas o entre un sistema y sus alrededores y el control de esta pérdida de calor es fundamental para mejorar la eficiencia energética y reducir el consumo innecesario de recursos. La comprensión y gestión adecuada de las perdidas de calor son esenciales en:

a) Edificación y construcción. Para mejorar la eficiencia energética en viviendas y edificios comerciales; para un aislamiento adecuado; reducción de costos de calefacción; para evitar condensación, moho y daños estructurales causados por puentes térmicos.

b) Procesos industriales. Para garantizar un uso óptimo de la energía, reducir el consumo de combustible y mejorar la seguridad. Indispensable en industrias de acero, cerámica, procesamiento de alimentos y productos químicos en hornos, calderas y sistemas de fabricación.

c) Ingeniería térmica y diseño mecánico. Esencial para la eficiencia, rendimiento y confiabilidad. Usado en los sectores automotriz, aeroespacial y generación de energía como en motores, turbinas, sistemas de refrigeración y dispositivos de transferencia de calor.

d) Refrigeración y aire acondicionado. Para mantener las temperaturas deseadas y prevenir la perdida innecesaria de energía. Es importante para sistemas de almacenamiento en frío, refrigeración de transporte, etc.

e) Sistemas energéticos y tecnologías renovables. Para aumentar la eficiencia general del sistema como en colectores solares, sistemas geotérmicos y bombas de calor.

f) Electrónica e informática. Garantiza la longevidad del dispositivo y un rendimiento estable previniendo el sobrecalentamiento de componentes sensibles.

g) Ingeniería química y de procesos. Para mantener la estabilidad de la temperatura que impacta la calidad y seguridad del producto como en recipientes de reacción, tuberías y columnas de destilación.