Il 22/05/2021 22:23, Mirko ha scritto:
> se con una lima riduco a limatura un pezzo di ferro, l'energia
> cinetica finisce tutta in calore ?
...
Per me è utile ripensare a questi argomenti...
Affermare che l'energia cinetica o una qualsiasi altra forma di energia
si fosse trasformata in calore sarebbe errato: l'energia è una
grandezza fisica funzione dello stato di un assegnato corpo o in
generale sistema fisico, ogni volta che 2 sistemi fisici si
scambiano una data energia (se 2 sistemi interagiscono soltanto
tra loro allora la variazione di energia di uno è uguale e opposta
a quella dell'altro e acquista senso parlare di "scambio" di energia),
se non si riconosce che la variazione di energia di un sistema sia
associata a una variazione dei valori delle grandezze macroscopiche
che caratterizzano il sistema a cui si possa far corrispondere un
lavoro macroscopico (meccanico, elettrico, magnetico ecc. ecc.) allora
per definizione l'energia sarà stata scambiata sotto forma di calore.
Inoltre, ogni qualvolta si intenda descrivere un fenomeno fisico in
termini di scambi di energia (ed è una proprietà sperimentale dell'energia
che ciò sia possibile per qualsiasi fenomeno fisico) occorre che siano ben
definiti e distinti i sistemi fisici che si scambiano energia, nel
caso che proponi considererei come sistemi interagenti:
A l'operatore umano compresa la lima
B il pezzo di ferro bloccato nella morsa che viene limato,
e studierei lo scambio di energia A <-> B nell'ipotesi semplificativa
iniziale (I) che il processo fosse complessivamente adiabatico, cioè
avvenisse abbastanza rapidamente da poter trascurare le interazioni
con il resto dell'universo.
Intanto non è detto che tutta l'energia di A "scambiata" con
B sia inizialmente cinetica, ad es. se A si muovesse molto lentamente
ma esercitasse una grande forza su B allora l'energia cinetica di
A potrebbe essere trascurabile, in ogni caso dato che B in prima
approssimazione non si muove allora A non esercita lavoro meccanico su B,
quindi mi sembra corretto affermare che A ceda energia a B principalmente
come calore (in realtà mano a mano che B viene limato delle porzioni
di B, gli sfridi, si muovono e su di essi allora A avrà eseguito anche
un lavoro meccanico) viceversa B esegue un evidente lavoro meccanico
negativo su A, nel complesso durante il processo diminuisce l'energia
interna di A (ma non localmente, temporaneamente finché la lima avrà
temperatura maggiore di quella iniziale allora la sua energia interna sarà
maggiore rispetto a quella iniziale), aumenta quella di B (a causa
dell'aumento di temperatura del pezzo di ferro, e in funzione delle
variazioni di energia associate alle variazione della struttura
cristallina di B, variazioni delle tensioni interne ecc. ecc.),
se poi rilasciamo l'ipotesi (I) allora durante il processo (limatura e
successivo raffreddamento del pezzo di ferro e della persona che suda!),
sia A che B cederanno continuamente energia all'ambiente esterno come calore.
Ciao
--
Giorgio Bibbiani
(mail non letta)
Received on Sun May 23 2021 - 08:30:06 CEST