5 Ejemplos de Procesos Espontáneos que Debes Conocer. La espontaneidad puede concebirse como intuitiva. Conocer sobre estos procesos ayuda a saber porque ocurren muchas cosas en el mundo ¡Conoce cuales son los procesos espontáneos!
Los procesos espontáneos se definen como “La manera natural en la que suceden las cosas”. Se entienden también como aquellos procesos en los que suceden cosas lógicas y esperadas que permiten el curso natural del movimiento. La vida misma es el cúmulo de millones de procesos espontáneos que ocurren al mismo tiempo y permiten disfrutar del mundo.
En la termodinámica, los procesos espontáneos se definen como la evolución de un sistema a través de un tiempo. Para que sea espontáneo debe liberar energía libre en forma de calor hasta alcanzar un gran estado energético estable. Los procesos espontáneos toman una dirección predecible que no es determinada por agentes externos.
Una Pelota Rebotando
Imagina que sueltas una pelota sobre el suelo desde una altura cualquiera. La pelota comenzará rebotando con mucha fuerza de forma que es capaz hasta de alcanzar su altura inicial. Aun así, la energía potencial se ira transformando en cinética mientras la pelota rebota y gana velocidad.
Algunas personas esperan que la pelota siga rebotando con mucha fuerza pero lo que sucede es que va perdiendo velocidad y capacidad de rebote con cada segundo que pasa. Este es el verdadero proceso espontáneo.
La pérdida de velocidad de la pelota se debe a que la energía potencial inicial se va disipando en forma de calor por el roce que tiene con el aire. Las deformaciones plásticas de la pelota con la superficie también colaboran a la pérdida de velocidad.
La Combustión
La combustión y sus reacciones son consideradas como procesos exotérmicos que combinan al combustible orgánico con el oxígeno. El producto final es el CO2, el agua y otros productos dependiendo de la situación. Al ser una reacción espontánea, una vez comenzada la llama por la fricción e interacción, se producirá calor el cual seguirá generando hasta que se consuman los componentes reactivos.
Este es un ejemplo exotérmico en el que la energía de Gibbs es negativa.
Pérdida de Velocidad por Fricción
Un proceso espontáneo que muchas personas experimentan es la pérdida de velocidad. La desaceleración por fricción o roce es algo que todos han observado cuando un objeto se desliza por una superficie. No importa si el suelo está pulido, el objeto terminará frenando y la energía cinética se va a acabar para pasar a ser energía en forma de calor.
Las naves espaciales, al regresar a la tierra, experimentan este proceso espontáneo. La energía térmica que liberan es tan grande que hacen que la atmósfera “estalle” y por eso se suelen ver entradas dramáticas y con explosiones de estas naves.
Cambios de Fase o Estado
Este es un proceso que de seguro habrás visto antes, incluso desde que eras pequeño. Si colocas una sustancia sólida en un espacio en donde la temperatura esté por encima de su punto de fusión, la reacción espontánea que sucederá es que cambiará de fase. El objeto pasará de un estado sólido a un estado líquido de manera espontánea.
Un ejemplo es el hielo. Al estar congelado se puede mantener compacto pero, si lo colocas en un ambiente con una temperatura calurosa, empezará a derretirse y pasará a estar en estado líquido. Lo contrario también puede suceder. Un líquido puede solidificarse si lo colocas en un ambiente con temperatura menor a su punto de fusión.
Por otro lado, el paso de un líquido a gas también entra dentro de los procesos espontáneos.
Un Criterio Global: 5 Ejemplos de Procesos Espontáneos que Debes Conocer
Puede que el concepto de espontaneidad sea considerado un poco útil ya que habla solo de sistemas aislados. Cuando hay que comprender procesos que pertenecen a sistemas abiertos, entonces todo se complica un poco.
La solución a este problema se encuentra en la segunda ley de la termodinámica, la cual dice:
“En un sistema aislado, un proceso espontáneo es aquel que conlleva la disipación de la energía y que, por lo tanto, produce un aumento de la entropía del sistema (ΔS>0)”.
El universo se define como un sistema aislado lo cual nos da a entender que cualquier proceso que ocurra dentro va a ser espontáneo si cumple con los criterios de aumento de entropía en el espacio. Así que esto nos da a entender que, siempre y cuando la entropía o el “desorden” en el universo aumenten, todos los procesos serán considerados espontáneos.
Asimismo, la entropía del universo asociada a procesos proporciona un acuerdo general para definir si una reacción es o no espontánea. Sin embargo, hay ocasiones en los que esto es difícil de definir por lo que se han creado algunos criterios menores que ayudan a identificar todo mejor.
Para que un sistema pueda considerarse como parte de los procesos espontáneos, tiene que cumplir con los siguientes criterios:
- Entropía (S) = ΔS>0
- Energía libre de Gibbs (G) = ΔG<0
- Energía libre de Helmholtz (A) = ΔA<0
- Energía interna (U) = ΔU<0
El más usado de estos criterios es el de Gibbs ya que permite conocer la dirección de procesos como síntesis de proteínas y el paso de iones a través de la membrana celular.
Simplifiquemos El Concepto
Los criterios anteriores pueden ser un poco complicados de entender si no estás relacionado con el área. Pero aquí lo vamos a simplificar para ti.
Los procesos espontáneos pueden definirse como todas aquellas secuencias de hecho que suceden de forma natural. Suelen ser predecibles y nunca cambia dicha secuencia a menos que exista un factor externo que busque hacerlo. Los procesos espontáneos ocurren por si solos y liberan energía que suele estar en forma de calor.
Aunque un proceso sea espontáneo puede que no suceda de forma rápida. Hay veces que estos procesos ocurren lentamente y no es posible acelerarlos ya que dejarían de ser espontáneos. Los procesos espontáneos ocurren para darle lógica y secuencia a los hechos dentro del planeta. La clave para entenderlos es saber que ocurren por acción natural y que no existe ninguna intervención externa.
Leer así mismo: Ciencias biomédicas definición, que son
Recurso externo: Wikipedia
Ediciones 2019-22