Re: Entropia

From: Elio Fabri <mc8827_at_mclink.it>
Date: Tue, 04 Mar 2003 21:05:11 +0100

mariom ha scritto:
> "Se prendo un gas contenuto in una bottiglia da litro e lo libero in una
> stanza di 16 metri cubi, capisco bene come il mio processo fisico determini
> un aumento di entropia. Se rovescio sul pavimento
> un barattolo di biglie..beh..comincio ad avere un po' di difficolta' nel
> pensare la stessa cosa di sopra.
> ...
> "se consideriamo un megapallottoliere con una mole di palline in moto al suo
> interno oppure un puzzle con un numero di avogadro di tessere che si
> infrange al suolo scomponendosi, come faccio ad applcare le formule:
> S = klogW
> S =integr dq(rev)/dt?"
> Si credo che il punto sia proprio questo.
Direi due cose:
a) Non e' vero che l'entropia sia legata esclusivamente alla
temperatura.
Anche per sistemi "normali", puoi avere un equilibrio "congelato",
ottenuto raffreddando il sistema rapidamente, in cui esso resta in uno
stato metastabile.
Nel tuo esempio delle biglie, lo stato con le biglie nel barattolo ha
entropia minore di quello con le biglie sparse per la stanza; ma da solo
il sistema non passera' mai dal primo stato al secondo, perche' c'e' da
superare una "barriera di potenziale" (le biglie dovrebbero salire oltre
il bordo del barattolo) e non c'e' suff. energia cinetica per questo.
Pero' la prima relazione che hai scritto si puo' applicare.
b) Il secondo punto e' connesso, e mi serve per spiegare perche' non
puoi usare la seconda relazione.
Per un gas di biglie, a temperature ragionevoli l'en. cinetica media di
traslazione delle biglie sara' sempre 3kT/2, ma le velocita'
corrispondenti sono minuscole, causa le enormi masse delle "molecole".
Quindi le biglie non si muovono, non si mescolano, ecc.
Invece le energie potenziali (come quella gravitazionale per uscire dal
barattolo) sono molto molto maggiori di kT, e percio' tutte le barriere
di potenziale sono assolutamente invalicabili.
Di conseguenza non sei mai nelle condizioni di "quasi equilibrio"
necessarie per applicare la seconda relazione. O se preferisci, tutti
gli equilibri sono congelati.
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Elio Fabri
Dip. di Fisica "E. Fermi"
Universita' di Pisa
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Received on Tue Mar 04 2003 - 21:05:11 CET