Entropía dQ=TdSdQ=TdSdQ=TdS y Trabajo dW=−pdVdW=−pdVdW = -pdV condiciones?

¿Cuáles son las condiciones para las ecuaciones: Entropía d q = T d S y trabajo d W = − pag d V ¿trabajar?

creo que por d q = T d S , debe ser un proceso reversible?

Pero para d W = − pag d V , ¿no debería aguantar siempre?

La identidad que siempre se cumple es: dE = T dS - p dV. Para cambios cuasiestáticos esto es claramente cierto, pero debido a que E es una función de estado de S y V, esto debe ser siempre cierto. Entonces se sigue que si dQ no es T dS, entonces -p dV no puede ser igual al trabajo realizado en el sistema.

Respuestas (2)

creo que por d q = T d S , debe ser un proceso reversible?

No necesariamente. Tiene que ser un proceso cuasiestático en el que el sistema pasa por estados de equilibrio. En teoría, el proceso cuasiestático puede ser reversible, pero no tiene por qué serlo. Por ejemplo, cuando el calor pasa de un cuerpo más frío a un cuerpo más caliente a través de la inserción de separación (paredes) lo suficientemente lento como para que los cuerpos permanezcan cerca del estado de equilibrio, para cualquier cuerpo la relación d q = T d S sostiene, donde T es la temperatura de este cuerpo. Este proceso es irreversible, ya que el calor va del cuerpo más caliente al más frío, pero la fórmula se aplica a ambos cuerpos por separado. Solo para el sistema combinado, la fórmula no aplica; el sistema combinado no tiene una temperatura.

Pero para d W = − pag d V , ¿no debería aguantar siempre?

Nuevamente, se cumple si el proceso es cuasiestático y el sistema tiene la misma presión en todo momento.

Ok, estoy confundido ahora. ¿Requieren procesos reversibles o no?
Descubra qué significa "proceso reversible". Es un tipo de proceso muy especial. La formula d q = T d S se aplica siempre que el sistema pasa por estados de equilibrio. Este último proceso no es necesariamente reversible.
El proceso debe ser reversible. Recordar:
d q r mi v = T d S
.
@AntoniosSarikas ¿Leíste mi respuesta? Allí explico por qué el proceso físico no necesita ser reversible para la fórmula. d q = T d S ser aplicable.
@JánLalinský Verifiqué nuevamente la desigualdad de Clausius y tu respuesta tenía sentido. Para dos sistemas (caliente y frío), el cambio de entropía del sistema total (aislado), aplicando la desigualdad de Clausius para ambos, es:
d S ≥ ( 1 T C − 1 T h ) d q
Tu respuesta implica que podemos eliminar el signo de desigualdad. ¿Sucede esto cuando no tenemos generación de entropía durante el proceso (no hay puntos calientes en ninguno de los sistemas, solo transferencia de entropía)?
@AntoniosSarikas Primero, mi punto era que d q = T d S vale para el sistema que está en todas sus partes a la misma temperatura, incluso si sufre un proceso que es (mirando el supersistema completo) irreversible. A su pregunta, sí, si la transferencia de calor es lo suficientemente lenta y ambos subsistemas tienen temperaturas uniformes (que no tienen por qué ser iguales), la desigualdad se puede aproximar por igualdad. Como sugiere, no hay una generación apreciable de entropía en los subsistemas si la transferencia de calor es casi estática; toda la entropía se genera en la pared que atraviesa el calor entre los sistemas.

creo que por d q = T d S , debe ser un proceso reversible?

Sí.

Pero para d W = − pag d V , ¿no debería aguantar siempre?

No, es solo para trabajo reversible Presión-Volumen. No se aplica a los procesos irreversibles. No se aplica a situaciones con otros tipos de trabajo como eléctrico, tensión superficial, etc.

Según la química física de Levine, "el trabajo en un cambio de volumen irreversible mecánico a veces no se puede calcular mediante la termodinámica". Luego se discuten la presión no uniforme, la turbulencia y la energía cinética.

Entropía dQ=TdSdQ=TdSdQ=TdS y Trabajo dW=−pdVdW=−pdVdW = -pdV condiciones?
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