Re: Domanda sul 2° principio termodinamica

From: Aleph <nospam_at_no_spam.com>
Date: Fri, 04 Mar 2005 11:48:29 +0100

Bruno Cocciaro ha scritto:

> "Aleph" <nospam_at_no_spam.com> wrote:

> > Chicco83 ha scritto:

> > > Se effettivamente fosse cos� sarebbe come andare contro il 2� principio
> > > della termodinamica, infatti, servendoci di una termocoppia, sarebbe
> > > possibile sfruttare l'eventuale differenza di temperatura per produrre
> > > energia elettrica.
> > > Come uscire da questa apparente contraddizione?
> >
> > Non riesco proprio a vedere dove stia la contraddizione che invochi.
...

> A me pare che il sistema proposto da Chicco83 (nei termini in cui lo ha
> posto lui) possa dare luogo a problemi con il secondo principio. Se fosse
> vero che un sistema di particelle in campo gravitazionale evolve
> spontaneamente in maniera da rendere la temperatura in alto minore della
> temperatura in basso allora si potrebbe realizzare un motore termico
> utilizzando una sola sorgente termica (il che indica che, se non vogliamo
> buttare all'aria il secondo principio, dovremmo chiederci cosa c'e' di
> sbagliato nel sistema proposto da Chicco83).

La tua conclusione mi pare piuttosto frettolosa.

...
> In sostanza, alla fine del ciclo, ci ritroviamo con un lavoro L che e' stato
> prodotto a scapito della sorgente S (unica sorgente che ha ceduto energia,
> non ce ne e' anche un'altra piu' fredda che si e' presa una parte
> dell'energia che ha ceduto S).
> La violazione del secondo principio e' palese.
...

No, niente affatto.
Pur ammettendo senza concederlo, ma su questo ci torno dopo, che un
sistema basato su una termocoppia riesca effettivamente a trasformare
calore in lavoro nelle condizioni che hai menzionato, si d� il caso che il
passaggio della corrente nel conduttore genererebbe per effetto Joule del
calore, che verrebbe rilasciato all'ambiente esterno e ci� consente di
affermare con sicurezza che il secondo principio rimarrebbe comunque
inviolato.

In realt� per� � proprio il meccanismo di generazione di lavoro basato
sulla termocoppia a non stare assolutamente in piedi nel caso sotto esame.
Le termocoppie generano ddp quando vi � una differenza di temperatura tra
le due parti *prossime* alla giunzione tra due materiali opportuni, mentre
nell'ipotesi prospettata la differenza di temperatura si concretizza
macroscopicamente solo ai capi del cilindro di altezza h: posizionare la
giunzione, poniamo, ad altezza h/2 non aiuta in alcun modo.

Per quanto riguarda infine l'effetto di "raffreddamento" verticale di un
gas in un *forte* campo gravitazionale direi che � piuttosto pacifico.
Per dimostrarlo si immagini un cilindro alto un metro, isolato
adiabaticamente e riempito di radiazione di corpo nero sulla superficie di
una nana nera freddissima (cos� non ci brucia il cilindro), caratterizzata
da un campo gravitazionale superficiale pari all'incirca a 100.000 volte
quello terrestre. Ebbene � immediato verificare che, per effetto del forte
campo gravitazionale, i fotoni che stanno in alto avrebbero fequenze ed
energie medie pi� basse di quelli che stazionano alla base del cilindro.
 
 
Saluti,
Aleph

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Received on Fri Mar 04 2005 - 11:48:29 CET

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