Re: agitazione termica

From: Giorgio Pastore <pastgio_at_univ.trieste.it>
Date: Mon, 26 Sep 2005 21:44:24 GMT

Alex wrote:
>...Cosa significa "egodica"?

In modo non completamente rigoroso, ergodico e' un sistema che, ad
energia costante, riesce a visitare tutto lo spazio delle fasi
accessibile; per cui mediare sul tempo equivale a fare una media su
tutta la regione dello spazio delle fasi caratterizzata dal valore
iniziale dell' energia.

Per restare all' esempio della scatola di palle da biliardo, se ne hai
poche e le fai partire tutte allineate su un lato con velocita'
perpendicolare al lato, queste andranno per sempre avanti e indietro
senza mai acquisire una componente della velocita' parallela alla
parete. Questo significa che la regione di spazio delle fasi
caratterizzata dalla stessa energia del sistema iniziale ma con
componenti diverse da zero delle componenti parallele della velocita'
non verra' mai campionata. Questo comportamento ( non ergodico) e'
diverso da quello che osserviamo nei sistemi termodinamici.
La stessa nozione di equilibrio termodinamico dipende in modo cruciale
dall' esistenza di una dinamica ergodica. Pensa infatti che succede se
la meta' inferiore delle sfere di cui sopra andassero a velocita'
doppia di quelle della meta' superiore. Se vogliamo mantenere la
connessione tra temperatura ed energia cinetica media, dovremmo dore che
la meta' inferiore della scatola ha (e mantiene) una temperatura
quadrupla di quella della meta' superiore!
....
> UN'ultima domanda. Sai perch� sto ponendomi tutti questi quesiti? Solo
> perch� vorrei capire in che modo con tanta facilit� si pu� parlare di
> aumento di entropia nei fenomeni quotidiani. ...


> Si parla di uova strapazzate e bicchieri infranti al suolo.

Mmhh.. puzza di libri scolastici in cui l' autore ha mal digerito il
concetto di entropia :-(


> Per esempio: ...

Tutti esempi di fenomeni irreversibili. In quanto tali potrebbero essere
riconducibili ad una trattazione in termini di entropia. Pero' non e'
assolutamente semplice quando il sistema e' eterogeneo e finche' non si
e' fissato bene il confine tra sistema e resto del mondo (come ti e'
gia' stato fatto notare).

> Per quanto riguarda invece i pezzi di vetro, mah...non mi dire niente, mai
....

I pezzi di vetro sono un sistema complesso e trattarlo come sistema
termodinamico richiederebbe un gran lavoro ...

> Insomma, la verit� � che io al di fuori dei gas che si espandono e della T
> che aumenta, non riesco a vedere nessun altro esempio di trasf. in cui vari
> l'entropia.

Beh, l' onnipresenza dei gas ideali nelle trattazioni elementari puo'
  diventare un serio ostacolo alla comprensione della termodinamica.
Pero', fortunatamente di sistemi termodinamici ce ne sono tanti altri:
composti chimici, sistemi magnetici o elettrostatici, solidi, liquidi,
superfici....


> Altro esempio.
>
> Leggo che se considieriamo una memoria per PC (una RAM), essa, per ogni bit,
> quando non � scritto nulla in memoria, pu� avere a caso valore 1 o 0. Se poi
> andiamo a
> scrivere qualcosa, l'entropia si riduce: infatti abbiamo scelto per ogni bit
> o 1 o 0. Tuttavia l'entropia dell'uiverso � aumentata perch� il PC ha
> prodotto calore ecc ecc.

Lascia stare. L' entropia della teoria dell' informazione ha molte
proprieta' in comune con l' entropia termodinamica. Ma che io sappia
non esiste una dimostrazione rigorosa che i due concetti coincidano.

Ci sono pero' fisici rispettabili che fanno coincidere i due
concetti.Personalmente resto estremamente scettico.

Quello che va anche eliminato e' qualsiasi riferimento incontrollato
all' entropia come disordine (anche di questo se ne era parlato in
passato nel NG).

Sicuramente discorsi di questo tipo andrebbero eliminati da tutti i
libri di testo a livello liceale (che invece ne grondano!) per il
semplice motivo che lo studente non puo' avere nessun controllo diretto
sulla questione. E se la scienza deve diventare un "ipse dixit" allora
vuol dire che siamo messi male...

Giorgio

P.S. tieni presente che i miei tempi di risposta non riescono ad essere
fulminei (troppe altre cose da fare in questo periodo ) percio' se non
ti rispondo subito, abbi pazienza.
Received on Mon Sep 26 2005 - 23:44:24 CEST