Producción de entropía y ley de enfriamiento de newton

Abstract

Para un sistema con una fuente interna de generación de calor se analizan, en el marco de la termodinámica de los procesos irreversibles, las ecuaciones evolutivas que describen la transferencia de calor según la ley de enfriamiento de Newton. A partir del balance de flujo de entropía se muestra que la generación de entropía no es mínima en el estado estacionario descrito por la ley de enfriamiento de Newton. Igualmente, se discute cómo realizar el balance de flujos en el sistema, su conexión con los parámetros de control y su futura aplicación a procesos de optimización basados en la segunda ley de la termodinámica.

The thermodynamic theory of irreversible processes was applied to studying heat exchange described by Newton’s cooling law. It is shown that the steady states described by Newton’s law are not states having minimum entropy production; it is then proved that Newton’s law is not a consequence of a linear relationship between fluxes and thermodynamic forces. Systems are often constrained and heat exchange can be optimised if entropy production is minimised according to the second law.