Re: Entropia di un uovo rotto

From: Teti_s <"te..."_at_libero.it>
Date: Fri, 05 Sep 2008 10:40:58 GMT

Il 03 Set 2008, 13:54, Soviet_Mario <Soviet_at_MIR.CCCP> ha scritto:

Grazie per il ricco intervento. Risponder� in modo sintetico ad alcuni punti
selezionati, non per sgarbo ma per momentanea mancanza di tempo, spero di
tornare in seguito su altri temi pratici di grande rilievo che hai posto.
Molte delle questioni si collocano nell'ambito proprio della meccanica
statistica dei sistemi lontani dall'equilibrio che avevo cercato, per quanto
possibile, di lasciare da parte.


> Invece [...] �
> successo altro, a livello di nanoscala, oltre al
> macroscopico allontanarsi dei cocci (con aumento di entropia).

Devo cominciare da una perplessit�. Come fai a parlare di entropia per lo
stato geometrico di un sistema composto di due pezzi. Quello che aumenta
indubbiamente sono i gradi di libert� ed il volume di fase accessibile, non
tuttavia il volume di fase occupato effettivamente, che un punto era ed un
punto rimane. Non mi sembra legittimo o quanto meno tanto semplice parlare
di entropia per dei gradi di libert� (se si fa eccezione per la chiara ed il
tuorlo) al 100% controllati.

> > Questa �
> > fenomenologia, anche riportando in contatto le parti e rimettendo al
loro
> > posto chiara e tuorlo l'entropia totale del sistema � cresciuta per via
del
> > calore ceduto all'ambiente
>
> molto pi� concisa la tua immagine da fisico. Ma � un altro
> modo di vedere il fatto che laddove prima c'erano legami
> chimici di certa stabilit�, ora ve ne sono meno, o di
> peggiori (e non si esclude che ce ne siano di pi� stabili in
> realt�, la rottura potrebbe avere LIBERATO calore, es se
> rompo un pezzo di magnesio all'aria, la superficie si ossida
> subito). cmq questi scambi rendono conto di una parte
> dell'irreversibilit� non visibile solo alla scala macro

Quello che ho cercato di focalizzare nella risposta � appunto che l'aspetto
termodinamico, l'irreversibilit� termodinamica del processo, non � che
un'aspetto, della fenomenologia la cui cagione e realt� � alquanto
complessa, come hai focalizzato giustamente nel tuo articolato intervento.
La questione del grado di ordine e della relazione di questo con il computo
entropico, ovvero il nesso fra entropia e calore � un terreno alquanto
scivoloso che ho cercato di evitare, anche perch� in un esame di
termodinamica tipicamente non si presuppongono ancora gli strumenti della
meccanica statistica. Il punto centrale � allora l'irreversibilit� di una
trasformazione termodinamica dovuta al flusso spontaneo di calore da una
sorgente ad una temperatura pi� alta ad un ambiente a temperatura pi� bassa.

> > e quindi il "ciclo" del sistema uovo �
> > irreversibile. Anche conoscendo le ragioni fisiche microscopiche di
questa
> > irreversibilit� (la rottura dei legami richiede il raggiungimento di una
> > soglia energetica maggiore dell'energia di riposo dei prodotto e dei
> > reagenti)
>
> Condivido
>
> > la vera natura del processo non � deducibile da ragioni di
> > principio.
>
> questa precisazione non credo di averla capita bene ....

.... per� hai spiegato quello che intendevo a via di esempi :-)))

> > In particolare l'irreversibilit� termodinamica riguarda anche il
> > processo di saldatura di un sistema per la medesima ragione
microscopica.
> > Saldare un uovo non � semplice come saldare una barra d'acciaio dopo la
> > rottura
>
> d'accordo. Ma in linea teorica, se uno vuole invertire un
> processo in modo ideale, anche riottenere la barra d'acciaio
> identica a prima � praticamente impossibile.

Oltre che nella specificit� del caso, dal punto di vista chimico questo �
un'aspetto oltremodo importante che fai bene a sottolineare e mi spiego:
quando avviene una reazione di ricombinazione fra due specie chimiche, ad
esempio H + H -> H_2 la differente molarit� dei prodotti rispetto ai
reagenti comporta una variazione entropica. Il che comporta che nella
variazione di entalpia del sistema contribuisca tanto l'energia prodotta
dalle singole reazioni, quanto il calore in eccesso dovuto al
riarrangiamento strutturale. Nel processo di espansione libera di un gas
pure si ha un aumento di entropia (ma in questo caso senza che avvenga uno
scambio di calore con l'ambiente o una variazione di energia del sistema,
tuttavia il potenziale termico del sistema � variato per via del diverso
volume in cui risiede l'energia ed infatti per riportare reversibilmente il
sistema allo stato iniziale occorre estrarre calore, facendo lavoro).
Analogamente nel processo di rottura si ha un riarrangiamento del reticolo
cristallino sul bordo che comporta una difficolt� pratica dal punto di vista
di un ideale ricostruttore. Per questo dicevo esplicitamente che la
complessit� del fenomeno non � esaurita da alcun argomento di principio ed
implicitamente intendevo che l'irreversibilit� termodinamica, specie quella
quantificabile in termini di calore estratto, � solo un'aspetto
dell'irreversibilit� effettiva del fenomeno. Quello che ho voluto
sottolineare � che in un fenomeno con un riarrangiamento strutturale
marginale (rispetto a quello che coinvolge due gas ad esempio) c'� tuttavia
un livello microscopico al quale si esplica gi� irreversibilit�, pure se la
rottura dei legami non esaurisce la complessit� dinamica del fenomeno.



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