Re: Calore

From: Giorgio Pastore <pastgio_at_units.it>
Date: Fri, 5 Feb 2021 19:04:53 +0100

Il 31/01/21 16:43, Giorgio Bibbiani ha scritto:
> Il 31/01/2021 13:14, Giorgio Pastore ha scritto:
>>
....
>> Domanda/provocazione (ho le mie idee ma vorrei sentire pareri).
>>
>> Che relazione c'è tra le due definizioni? Sono completamente equivalenti?
>
> Comincio con una osservazione abbastanza ovvia:
> la seconda definizione è più generale, perché si applica anche
> a sistemi che effettuino trasformazioni non quasistatiche per
> cui T possa allora non essere definita, se la trasformazione
> avvenga tra 2 stati di equilibrio (per cui quindi sia definita
> l'energia interna) e se lungo la trasformazione sia possibile
> calcolare il lavoro macroscopico.
> Per le osservazioni meno ovvie, ci vogliono altri interventi ;-)

La discussione è partita su direzioni diverse, interessanti, ma le tue
osservazioni mi sembra siano le uniche finora direttamente centrate
sulla domanda che ponevo.

Provo allora a enunciare il mio punto di vista.

Sembra anche a me che la 2 sia più generale della 1, anche se ho trovato
chi le dava per equivalenti e anch'io in passato pensavo lo fossero.

Direi che un primo elemento di non equivalenza e maggior generalità di
2 sta nell'abbandono della necessità di avere durante la trasformazione
le due temperature (ambiente e sistema) ben definite. La tua
osservazione sottolinea la possibilità che il sistema non sia
caratterizzato ad ogni istante da una temperatura. Io aggiungo che
sicuramente ci sono esempi di calore che entra o esce dal sistema anche
se l'ambiente non è all'equilibrio e quindi non è caratterizzabile con
una temperatura. P.es. il caso di trasporto termico radiativo.

Penso che ci sia ancora una situazione (in qualche modo collegata ma non
coincidente con la precedente) ][\in cui la def. 2 presenta un vantaggio
su 1. Il caso di una trasformazione isoterma reversibile. Il modo per
spiegare come mai c'e' un passaggio di calore a temperatura costante
senza differenze finite di temperatura, nel caso 1 è di introdurre un
processo in cui si ipotizza l'instaurarsi di una differenza di
temperatura infinitesima tra ambiente e sistema. E questo è inevitabile
se il calore richiede per definizione una differenza di temperatura.
Invece la def. 2 è meno "invasiva" nel senso che non richiede modelli
basati su differenze di temperatura macroscopiche ancorché infinitesime.
Anche meccanismi connessi a fluttuazioni microscopiche, e che non
richiedono differenze di temperatura, sarebbero tranquillamente dentro
la def. 2.

Tutto questo mi sembra rompa la simmetria tra le due definizioni a
favore della 2.

Giorgio
Received on Fri Feb 05 2021 - 19:04:53 CET