Re: Equilibrio termodinamico

From: Soviet_Mario <Soviet_at_MIR.CCCP>
Date: Thu, 21 Jan 2010 23:16:42 +0100

Giorgio Pastore ha scritto:
> Soviet_Mario wrote:
> ...
>> Ahhhh che chicca :-)
>> Non la conoscevo, ma � prelibata si.
>
> E' all' inizio del libro di lezioni di meccanica statistica. A dire il
> vero F. completa la frase puntualizzando aspetti legati all' ipotesi
> dell' accoppiamento debole con un termostato ma io trovo che la frase
> in questione coglie da sola alcuni aspetti profondi dell' equilibrio
> termodinamico nel mondo reale.
>
> ...
>>> 1. anche situazioni stazionarie di non equilibrio corrispondono a
>>> variazioni temporali nulle;
>>
>> beh, in effetti (parlo solo di fenomeni chimici di cui posso capire
>> qualcosa), non � affatto semplice a priori distinguere da una
>> situazione stabile da una cineticamente bloccata, ...
>
> mi sembra che tu stia pensando a stati metastabili.

Si, pensavo ad esempio a come stabilire se sia stabile la
grafite o il diamante, qualora non sia concesso di bruciarli
o scassarli in altro modo, ma solo valutando l'evoluzione
dell'uno o dell'altro o viceversa. A T e P ordinarie,
semplicemente, paiono entrambi stabili per tempi indefiniti.
Incidentalmente sono stabili quasi altrettanto anche in
senso termodinamico, e agendo sul parametro pressione si
riesce pure a rendere stabile il diamante (che a P atm
invece lo � meno).

> Io mi riferivo
> invece a situazioni stazionarie in sistemi aperti in cui ci siano flussi
> con l' esterno costanti. (Pensa ad esempio alla combustione nella fiamma
> di un fornello).

no, non avevo proprio colto. Non capisco neppure in che
senso si possa considerare all'equilibrio un sistema aperto
del genere. Ammesso di trovare una fiamma stazionaria (e non
so se si possa), � all'equilibrio ? Si pu� immaginare di
isolarne una porzione abbastanza piccola da considerarla di
composizione omogenea e costante nel tempo ? Mah ... A me
pi� che di un sistema stabile (anche considerata la costanza
del gas e dell'aria, e magari della T media sulla fiamma
intera) suggerisce solo l'idea di un sistema profondamente
caotico, dove senza alcun motivo evidente la temperatura e
la composizione cambiano in maniera capricciosa e veloce, da
punto a punto e da istante ad istante. Forse ho un'idea
ingenua della fiamma, non so ... Ma gi� il fatto che non
stia quasi mai ferma, anche in assenza di eventi
perturbatori esterni ...
A sproposito, mi � capitato a volte di guardare delle
candele. Beh, casualmente, in alcuni momenti, la fiamma si
allunga ben bene e si stira, sembra ferma e stabile come un
filetto. Poi a un certo punto entra in fasi di fluttuazione,
e si agita lateralmente, come un drappo che ondeggi al vento
che essa stessa crea. Poi torna stabile, etc.


>> ... In genere consideravo il problema delle reazioni
>> meccaniche avulse dal resto.
>
> Io trovo ancora pi� eclatante il caso dei sistemi elettrici e/o
> magnetici.

Giustissimo. Penso che si faccia perch� � meno arduo
mettersi in condizioni particolari in cui quelli si possono
trascurare (ma � vero ?), mentre escludere i fenomeni
meccanici sui solidi (tipo le reazioni vincolari) �
praticamente impossibile a meno di non collocarsi in caduta
libera. Cmq concordo che, quando ci sono, le variabili
elettrostatica e magnetica hanno certo un peso notevole che
concorre alla descrizione di un sistema.

Basta pensare a come cambia la stabilit� di una pila
(carica) se � a circuito aperto o chiuso. Nell'un caso si
polarizza e lo spostamento di carica controbilancia la
spinta del potenziale elettrochimico, sin quando trova il
suo equilibrio e si ferma tutto. Nel secondo caso lo stesso
sistema subisce reazioni chimiche, anche irreversibili, ed
eroga energia all'ambiente.


> Ma alla fin fine � un problema di didattica un po' troppo
> schematica per cui quando si fa elettromagnetismo si tende a dimenticare
> la termodinamica e viceversa.

Beh, non so all'universit� come vada. Un po' schematizzare e
ridurre la complessit� dei sistemi studiati probably serve
pure l�, almeno quando si imparano le cose di base.
Cmq in un contesto (la propagazione di onde circolari e
sferiche) appigliarmi a considerazioni di tipo termodinamico
(ossia la conservazione del flusso di energia totale emesso
dalla sorgente, anche TRASCURANDO ogni dissipazione) mi �
stato utile per suggerire come mai e in che misura
l'ampiezza d'onda debba decrescere con la distanza (indi
suggerire anche come mai la potenza percepita cali col
quadrato della distanza, parlavo di onde acustiche, di
lampadine ed altre sorgenti reali, e nessuno sapeva che la
potenza diminuisse col quadrato, che invece penso sia una
cosa piuttosto utile a sapersi, non si sa mai)


>
> Peraltro anche un esperimento semplice come verificare la variazione
> dell' altezza di rimbalzo di una pallina di gomma con la temperatura
> della stessa apre nuovi orizzonti nella comprensione anche soo
> qualitativa dell' interdipendenza tra comportamento meccanico e stato
> termodinamico.

Si ... apro un altro 3D che mi � tornato in mente non so
bene per quale ragione ...
ciao x ora
Soviet


> Giorgio
Received on Thu Jan 21 2010 - 23:16:42 CET