termodinamica pazzerella

From: 3p <2g3m05_at_gmail.com>
Date: Sat, 29 Mar 2008 11:23:15 -0700 (PDT)

Vi voglio sottoporre dei problemi che ho trovato su un libro (delle
superiori, manco a dirlo) ma non chiedetemi assolutamente il titolo,
in fondo significherebbe creare una gogna elettronica (spero vi
fiderete cmq, il libro esiste, � un libro al quale non � stata neanche
data una sommaria rilettura alle bozze prima di essere mandato in
stampa, ma tant'�...).

* Un sistema passa spontaneamente dal macrostato A al macrostato B:
sapendo che il numero di microstati corrispondenti allo stato B � un
miliardo di miliardi di volte maggiore di quello dei microstati
corrispondenti allo stato A, calcolare la variazione di entropia S_B -
S_A
Soluzione: Delta_S = 1,38*10^(-5) J/K

capito cos'hanno fatto? In questo caso capire l'errore � facile.

* Quanto valgono la velocit� quadratica media e l'energia cinetica di
traslazione di un atomo di elio a 25 �C?
Soluzione: <v>=14*10^12 m/s; K_t = 6*10^21 J

A parte il fatto che quell'energia corrisponde a un milione di bombe
atomiche, hanno dimenticato un meno nell'esponente, vabb�... ma che
dire del fatto che c'� un altro errore di fianco? Anzi due? Hanno
usato il simbolo della velocit� media e probabilmente volevano
scrivere 14*10^2 m/s (perch� non scrivere 1,4 km/s resta un mistero).
Quella fantomatica velocit� pari a 46.000c era evidentemente un errore
troppo tosto da cogliere con una rilettura sommaria... Bisogna
ammettere che riuscire a concentrare un numero cos� grande di errori
in uno spazio cos� piccolo � qualcosa di notevole. Tre errori in 30
caratteri (compresi gli spazi), una specie di record.

* Una piastra di ferro riscaldata a 147 �C viene messa in una vasca
contenente 10 l di acqua alla temperatura di 39 �C. Sapendo che la
temperatura di equilibrio � T_E = 47 �C calcolare:
a) La massa della piastra di ferro
b) la variazione di entropia del ferro, dell'acqua e dell'universo
(c_H_2O = 4186 J/(kg*K) ; c_Fe = 460 J/(kg*K) )
Soluzione: a) m_Fe = 7,3 kg b) Delta S_Fe = -913 J/K; Delta_S H_2O 1060 J/K ; Delta S_U = -147 J/K

Per quanto incredibile, dobbiamo concludere che se gettiamo un ferro
caldo in acqua e attendiamo l'equilibrio, al termine del processo la
variazione totale di entropia � zero. Come il libro sia giunto a
questa conclusione e da dove abbia estratto questi numeri lo chiedo a
voi.

Nota: questi tre problemi erano presenti in quattro facciate
consecutive, nelle quali erano presenti anche vari altri errori e cose
cose sgradevoli delle quali non vedo la necessit�, per esempio cose
cos�:

* Cinque moli di gas perfetto vengono espansi da un volume iniziale
V_B=e*V_A, a pressione costante. [...] [poi dalla soluzione ho capito
che intendeva dire che si espandono da V_A a V_B=e*V_A, di nuovo mi
chiedo: perch� mai sbattersi a rileggere prima di stampare?]
* [...] di quanti gradi centigradi � possibile alzare la temperatura
in una baita con cubatura interna di 80 m^3? [forse qui sto criticando
una stupidata, ma perch� non utilizzare ordini di grandezza sensati?
Anche questi sono particolari che contano, ma in mezzo a un tale
disastro forse non vale la pena di soffermarsi su ci�]
* [nel fare i conti con il gas perfetto, si passa per stati in cui la
temperatura � di 20 K, che necessit� c'� di considerare stati cos�
estremi, nei quali in genere tutti i gas liquefano? (non sono un
esperto, ma credo facciano eccezione i gas nobili (sicuramente l'elio,
so che liquefa a pochi K) e forse nient'altro)]

e altre cose sgradevoli, come questa:

* [si dice che la potenza di un motore � 35 kW e che viene compiuto
un lavoro di 500 J a ogni ciclo, si chiedono i giri al minuto.
Soluzione: 4286 giri/min. A parte l'eccesso di cifre significative,
poi c'� da dire che lo studente che calcola giustamente 4200 potrebbe
chiedersi dove ha sbagliato, mentre come sempre l'errore � nel libro
(indovinello: riuscite a capire perch� al libro � venuto 4286? E'
facile, � una questione di approssimazioni)]

O cose senza senso come questa:

* [C'� una figura del piano pV e una trasformazione ciclica comprende,
tra le sue parti, un passaggio da un punto in alto a destra a un punto
in basso a sinistra, con una non meglio definita trasformazione (non �
diritta, ha la concavit� rivolta in alto, ma non si sa che cavolo di
trasformazione sia, � una specie di trasformazione speculare a una
isoterma) e si chiede il lavoro compiuto. Ma come faccio a saperlo?
Dipende da quella trasformazione e il libro non specifica niente,
mette solo quel disegno specificando stati iniziali e finali, ma il
lavoro mica � una funzione di stato!]

Ripeto, tutto ci� in quattro facciate consecutive (pure piccole e
scritte grosse e con tanti spazi, e c'� ancora un altro errore che non
ho trascritto perch� lungo da spiegare). Vi lascio immaginare il resto
del libro. Che senso ha che un libro sia letteralmente disseminato di
errori (di stampa e non) cos�? E se un libro cos� rovinasse uno
studente autodidatta facendogli credere di essere una frana in fisica
quando invece il fatto che non gli venivano gli esercizi significava
che li faceva bene o che non era possibile svolgerli? La domanda �
sempre e solo una: perch� non dare almeno una sommaria rilettura alle
bozze prima di dare alle stampe? (tra l'altro quella che ho fra le
mani � la quinta ristampa, e a giudicare dal retro di copertina sono
in programma molte altre ristampe nei prossimi anni... non so cosa
pensare).
Received on Sat Mar 29 2008 - 19:23:15 CET

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