Por qué el calor aumenta la entropía | Energía y enzimas | Biología | Khan Academy en Español

Summary

Este video explica la segunda ley de la termodinámica, enfocándose en cómo la entropía del universo siempre aumenta. El presentador utiliza ejemplos cotidianos, como el calor generado por el cuerpo humano, para ilustrar cómo el calor incrementa el desorden del sistema. A través de una visualización de moléculas rebotando, se demuestra que el calor, al transferir energía térmica, permite que las partículas adopten más estados posibles, lo que aumenta la entropía. También se discute cómo el calor puede ser aprovechado para hacer trabajo, aunque no de manera completamente eficiente.

Takeaways

• 🔄 La entropía del universo está en constante aumento y no va a disminuir.
• 🌡️ El calor es una transferencia de energía térmica y contribuye al aumento de la entropía.
• 💥 Al aplicar calor a un sistema, la temperatura sube y las partículas aumentan su energía cinética.
• 📈 El estado de un sistema no solo se determina por la posición de las partículas, sino también por sus velocidades.
• 🌀 Un sistema con más energía cinética tiene más estados posibles, lo que aumenta la entropía.
• ⚙️ El calor puede ser usado para hacer trabajo, como en motores de combustión, aunque no de manera 100% eficiente.
• 🌍 Las moléculas en sistemas reales chocan entre sí y contra pistones, lo que genera trabajo pero también aumenta el desorden del sistema.
• 💡 El calor se transfiere en los límites de un sistema, aumentando tanto la entropía interna como externa.
• ⚛️ Los procesos celulares en el cuerpo generan calor, lo cual también contribuye a la entropía del universo.
• 🔥 En un sistema, una gran cantidad de energía se convierte en entropía, haciendo que la energía total del universo sea menos útil.

Q & A

¿Qué establece la segunda ley de la termodinámica?

La segunda ley de la termodinámica establece que la entropía del universo está en constante aumento y no disminuirá.

¿Cómo se puede interpretar el aumento de la entropía en el universo?

Se puede interpretar como que cada vez más energía en el universo se vuelve menos útil y se dispersa hacia formas menos aprovechables, como el calor.

¿Qué es la entropía?

La entropía es una medida del desorden de un sistema y del número de estados posibles que el sistema puede asumir.

¿Cómo contribuye el calor a la entropía?

El calor, que es una transferencia de energía térmica, aumenta la energía cinética de las moléculas en un sistema, lo que permite que asuman más estados posibles, incrementando la entropía.

¿Qué efecto tiene aplicar calor a un sistema cerrado de moléculas?

Al aplicar calor a un sistema cerrado, las moléculas aumentan su energía cinética, se mueven más rápido y rebotan con más fuerza, lo que genera un mayor número de estados posibles y, por tanto, mayor entropía.

¿Por qué el número de estados posibles aumenta con la energía cinética?

A mayor energía cinética, las moléculas pueden moverse con mayor velocidad, acercarse más entre sí y deformarse mutuamente, lo que genera más configuraciones posicionales y velocidades posibles, incrementando el número de estados.

¿Puede el calor ser utilizado para hacer trabajo? ¿Cómo?

Sí, el calor puede ser utilizado para hacer trabajo, como en los motores de combustión o máquinas de vapor, donde la energía térmica genera movimiento, por ejemplo, al empujar un pistón.

¿Por qué ningún motor basado en calor es 100% eficiente?

Ningún motor basado en calor es 100% eficiente porque siempre hay una parte de la energía que se disipa en forma de calor, contribuyendo al desorden o entropía del sistema.

¿Cómo se relaciona la fricción con la entropía?

La fricción, como la que ocurre al caminar sobre una alfombra, genera calor que aumenta la entropía del universo al contribuir al desorden de las moléculas en el sistema.

¿Qué impacto tienen los procesos celulares en la entropía del universo?

Los procesos celulares en el cuerpo humano generan calor, lo que también aumenta la entropía del universo, haciendo que la energía total sea menos útil.