Re: termodinamica pazzerella

From: Giorgio Bibbiani <giorgio_bibbianiTOGLI_at_virgilio.it>
Date: Sun, 30 Mar 2008 10:32:33 +0200

"3p" ha scritto:
...
> * 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.

Capito, hanno dimenticato di fare il logaritmo del rapporto tra
il numero di microstati finali e quello di microstati iniziali. :-)

...
> * 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.

Qui hanno sbagliato il segno della variazione di entropia dell'universo,
dovrebbe essere Delta S_U = Delta S_Fe + Delta_S H_2O = 147 J/K,
per il resto mi sembra giusto (si applica la legge fondamentale della
termologia per calcolare la massa del ferro, e poi la definizione
termodinamica di entropia per calcolare le variazioni di entropia
del ferro e dell'acqua).

...
> * [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)]

Beh, dipende anche dalla pressione, se la pressione e'
sufficientemente bassa qualunque gas puo' non liquefare.

> 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)]

Non ci riesco, a me verrebbe infatti una frequenza di rotazione
f = 35000 J/s / 500 J = 70 Hz = 4200 giri/min.
Pero' c'e' forse un errore piu' sottile, infatti in un motore
endotermico a "4 tempi" l'albero motore compie 2 giri
per ogni ciclo, quindi in realta', salvo che il motore sia
un "2 tempi", la frequenza di rotazione dell'albero motore
risulterebbe 8400 giri/min.

...
> La domanda �
> sempre e solo una: perch� non dare almeno una sommaria rilettura alle
> bozze prima di dare alle stampe?

Suppongo che vogliano minimizzare le spese, anche a scapito
della qualita' del prodotto :-(

Ciao
-- 
Giorgio Bibbiani
Received on Sun Mar 30 2008 - 10:32:33 CEST

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