"Aleph" <nospam_at_no_spam.com> wrote in message
news:d09qm3$gri$1_at_news.newsland.it...
> Bruno Cocciaro ha scritto:
> > Questa e' una questione tecnica. In tutte le macchine reali si pone un
> > problema analogo.
>
> No, non � affatto una questione tecnica, si tratta di un fenomeno fisico
> ineliminabile connesso al dispositivo proposto.
> > Cioe', pur immaginando di risolvere tutte le questioni techiche [...]
>
> Ma tutte le cose che dici non le puoi affatto *immaginare*, semplicemente
> perch� non sono *vere*.
> > La macchina ideale che descrivevo nel mio precedente post fa esattamente
> > questo, produce lavoro a scapito della sorgente S e tutto il calore
ceduto
> > da S si traforma in lavoro (in quanto si considera ideale la macchina,
cioe'
> > si considera che non esistano dissipazioni per effetto Joule).
>
> E' una macchina ideale che � in contrasto con la fisica nota quindi � del
> tutto inaccettabile. Se si dovessero accettare ipotesi contrarie alle
> evidenze empiriche, come quella che poponi, penso che di modi per violare
> il secondo principio se ne potrebbero proporre in gran numero.
[...]
> Ma il punto non � affatto questo: non si tratta affatto di generare una
> *certa* quantit� di lavoro con un *certo* rendimento a partire da una
> *certa* quantit� di calore; bens� di realizzare un ciclo termodinamico che
> trasformi *integralmente*, assorbendola da un'unica sorgente, una data
> quantit� di calore in lavoro e con un rendimento pari a 1. Altrimenti,
> ripeto, la violazione del secondo principio quale sarebbe?
Evito di rispondere punto per punto in quanto non farei altro che ripetermi.
Riassumo solamente i punti centrali del mio intervento nella speranza che
possano risultare piu' chiari.
1) Il secondo principio, SPT, afferma che e' impossibile sottrarre calore da
una sorgente e trasformarlo integralmente in lavoro.
2) Il SPT si applica anche in casi in cui vengano utilizzate ***macchine
ideali***. Esempio di macchina ideale potrebbe essere una macchina che
assorbe calore da una sorgente S1, parte di questo calore lo trasforma in
lavoro L e parte lo cede ad una sorgente S2.
3) E' chiaro che una qualsiasi macchina reale dara' luogo a problemi tecnici
di vario tipo che andranno a sovrapporsi a quello dato dal SPT. Cioe' una
macchina reale assorbira' calore da S1, una parte lo trasformera' in lavoro
L, una parte lo cedera' alla sorgente S2 e una parte se ne andra' per
"questioni tecniche", tipo riscaldamento dei fili. Proprio questo fa si' che
il rendimento di una macchina reale sara' sempre minore di (T1-T2)/T1
essendo T1=temperatura di S1 e T2=temperatura di S2.
Invece in una macchina ideale (per la quale si suppongono risolte tutte le
"questioni tecniche", cioe' si suppone che non ci sia riscaldamento di fili
o altro: il calore assorbito finisce tutto in lavoro o in calore ceduto a
S2) il rendimento sara' proprio uguale a (T1-T2)/T1.
4) Se
un gas in campo gravitazionale, a contatto in basso con una sorgente S a
temperatura T evolvesse spontaneamente in modo tale da rendere la
temperatura in basso, T, maggiore della temperatura in alto,
allora
utilizzando una macchina termica ideale potremmo (dopo aver isolato il gas,
cioe' il gas potra' interagire solo con la macchina) sottrarre calore dal
basso, parte di questo calore potremmo trasformarlo in lavoro L e la
restante parte andrebbe a riscaldare le particelle in alto. Poiche' la
macchina la supponiamo ideale tutto il resto (fili ecc.) rimane invariato.
Il primo principio della termodinamica ci dice che l'energia interna del gas
e' diminuita' esattamente di L.
Fatto cio', rimettendo il gas a contatto con S, il gas evolverebbe
nuovamente in maniera spontanea verso la condizione iniziale, cioe'
tornerebbe con le particelle in basso a temperatura T e le particelle in
alto a temperatura minore di T. Per tornare nella condizione iniziale il gas
dovra' assorbire da S esattamente una quantita' di calore pari alla
diminuzione di energia interna avuta durante il ciclo a contatto con la
macchina, cioe' L.
A questo punto il gas e' tornato nella condizione iniziale, tutto il resto
(fili ecc.) e' sempre rimasto nella condizione iniziale, la sorgente S non
e' nella condizione iniziale in quanto ha ceduto una quantita' di calore che
si e' ***integralmente*** trasformata in lavoro.
Il punto 4) mostra, in maniera che proprio non riesco a vedere come si possa
negare, che l'ipotesi fatta deve essere sbagliata, oppure e' sbagliato il
SPT.
Sinceramente non ho capito cosa tu contesti del mio discorso.
E' certo che nelle macchine reali oltre ad avere calore assorbito dalla
sorgente calda e calore ceduto alla sorgente fredda, ci sara' anche calore
ceduto ad altri pezzi della macchina che saranno a temperatura intermedia
fra quelle delle due sorgenti, ma non e' quello il punto.
Il punto e' che *anche ipotizzando l'uso di macchine ideali* il SPT deve
essere soddisfatto.
Io sopra suppongo di utilizzare una macchina ideale per sottrarre calore dal
gas (sfruttando il fatto che sotto ha temperatura maggiore di sopra), quindi
suppongo di lasciare tutto inalterato durante l'uso della macchina stessa
tranne per il fatto che si sottrae calore dal basso, parte va in lavoro
parte va in calore ceduto in alto. Questa ipotesi (cioe' l'uso di macchina
ideale), unita all'altra ipotesi (cioe' che il gas spontaneamente evolva in
maniera da rendere la temperatura in basso maggiore di quella in alto), da'
luogo ad una violazione del SPT (come mostrato in 4)). Ne segue che la
seconda ipotesi deve essere sbagliata in quanto l'ipotesi di utilizzo di
macchina ideale e' permessa.
Ed e' sbagliata perche' il gas, anche se in campo gravitazionale, (come
sottolineato piu' volte da Giorgio Pastore, e anche da Elio nel post che ha
mandato in questo thread) evolve spontaneamente in maniera tale da rendere
la sua temperatura uguale ovunque.
Per evitare questo, cioe' per evitare la termalizzazione del gas, dovremmo
impedire alle particlle di gas di interagire fra di loro e di interagire con
il contenitore. Pero', se anche riuscissimo ad evitare queste interazioni
(cosi' permettendo al gas di rimanere con le particelle in basso calde e in
alto fredde), qualora andassimo ad utilizzare una qualsiasi macchina termica
per produrre lavoro sfruttando questa differenza di temperatura, avremmo che
le interazioni gas-macchina porterebbero dopo un po' alla termalizzazione
del gas.
> Saluti,
> Aleph
Ciao.
--
Bruno Cocciaro
--- Li portammo sull'orlo del baratro e ordinammo loro di volare.
--- Resistevano. Volate, dicemmo. Continuavano a opporre resistenza.
--- Li spingemmo oltre il bordo. E volarono. (G. Apollinaire)
Received on Sat Mar 05 2005 - 00:04:54 CET