Todos Todos los procesos procesos termodinámicos que que se dan en la naturaleza son procesos irreversibles, es decir, procesos que se efectúan espontáneamente en una dirección pero no en otra (gura 20.1a). l !u"o de calor de u n cuerpo caliente a uno más fr#o es irre$ersi%le, lo mismo que la e&pansión li%re de un gas, 'l deslizar un li%ro so%re una mesa, con$ertimos la energ#a mecánica en calor por fricción. ste proceso es irre$ersi%le, pues nadie a o%ser$ado el proceso in$erso (que un li%ro que inicialmente está en reposos so%re una mesa comience a mo$erse espontáneamente, se enfr#en la mesa el li%ro). l !u"o de calor con una diferencia nita de temperatura, la e&pansión li%re de un gas la con$ersión de tra%a"o en calor por fricción son procesos irreversibles* irreversibles* ningún cam%io peque+o en las condiciones podr#a acer que un o de ellos procediera en la dirección opuesta. stos procesos no están en equilibrio, equilibrio , en cuanto a que el sistema no está en equili%rio termodinámico en ningún punto asta el nal del proceso. a con$ersión de tra%a"o en calor, como en la fricción o el !u"o de !uidos $iscosos, el !u"o de calor de caliente a fr#o a tra$-s de un gradiente de temperatura nito, son procesos irreversibles. irreversibles. os planteamientos de máquina/ refrigerador/ de la segunda le dicen que tales procesos sólo pueden re$ertirse parcialmente. odr#amos citar otros e"emplos. os gases siempre se ltran espontáneamente por una a%ertura de una región de alta p resión a una de %a"a presión* los gases l#quidos misci%les sin pertur%ación siempre tienden a mezclarse, no a separarse. a segunda le de la termodinámica es una e&presión del aspecto inerentemente unidireccional de -stos mucos otros procesos irre$ersi%les. a con$ersión de energ#a es un aspecto esencial de la $ida de plantas animales tam%i-n de la tecnolog#a umana, as# que la segunda le tiene una importancia fundamental para el mundo en que $i$imos.
Entropía y la segunda ley os resultados del e"emplo 20.10 con respecto al !u"o de calor de una temperatura maor a una menor, o el mezclado de sustancias a diferentes temperaturas, son caracter#sticos de todos los procesos naturales (es decir, irre$ersi%les). i incluimos los cam%ios de entrop#a de todos los sistemas que participan en el proceso, los aumentos siempre son maores que las reducciones. n el caso especial de un proceso reversible, los aumentos reducciones son iguales, podemos enunciar el siguiente principio general Si se incluyen todos los sistemas que participan en un proceso, la entropía se mantiene constante, o bien, aumenta. n otras pala%ras, no puede haber un proceso en el que la entropía total disminuya, si se incluyen todos los sistemas que participan en el proceso. l aumento de entrop#a en todos los procesos naturales (irre$ersi%les) mide el aumento del desorden o la aleatoriedad del 3ni$erso asociado con ese proceso. 4onsideremos otra $ez el e"emplo de mezclar agua caliente fr#a (e"emplo 20.10). Podríamos a%er usado estas aguas como fuentes de alta %a"a temperatura de una máquina t-rmica. 'l tomar calor del agua caliente cederlo a la fr#a, podr#amos a%er o%tenido algo de tra%a"o mecánico. in em%argo, una $ez que las dos aguas se mezclan alcanzan una temperatura u niforme, esa oportunidad de con$ertir calor en tra%a"o mecánico se pierde irremedia%lemente. l agua ti%ia nunca se separará en porciones fr#a caliente. 5o a disminución de energía cuando se mezclan las aguas fr#a caliente* lo que se pierde no es energía, sino oportunidad la oportunidad de con$ertir parte del calor del agua caliente en tra%a"o mecánico. or lo tanto, cuando la entrop#a aumenta, la energ#a está menos disponible, el 3ni$erso se $uel$e más aleatorio o gastado/.
