Re: Aiuto:Definizione Di Liquido

From: Giorgio Pastore <pastgio_at_univ.trieste.it>
Date: Thu, 13 Jun 2002 00:12:24 +0200

Sergio wrote:
 
> Buonasera a Tutti,
> vorrei che qualcuno di voi mi aiutasse a definire lo stato liquido.

Una cosa non banale. Al punto che negli anni '70 due esperti dello stato
liquido (J. Barker e D. Henderson) scrissero un ponderoso articolo di
rassegna su "Reviews of Modern Physics" dal provocatorio titolo "What is
a liquid ?".

> Qualcuno pu� darmi una definizione che parta dalla Termodinamica?
> Cio� a seconda dello sato termodinamico , allora si
> definisce:s.solido;s.liquido;...ecc

Non e' facilissimo. Si puo' provare a definire il liquido (semplice
monoatomico) come la fase ad alta densita' caratterizzata in modo
completo da variabili di stato quali P,T (o V,T o ....). Il punto
delicato e' quell' "alta densita'". Infatti anche un gas puo' essere
caratterizzato dalle stesse variabili di stato (un solido no, in genere
richiede un tensore degli sforzi, non e' sufficiente la sola traccia (pressione)).
La difficolta' e' reale; infatti la distinzione termodinamica tra
liquido e gas ha senso solo al di sotto del punto critico. Al di sopra
ha senso parlare di una fase fluida ma non esiste un modo non ambiguo
per caratterizzarla come liquido o gas.
 
> (Secondo la definizione del prof J. D. Bernal , F.R.S. pubblicata il 17
> Gennaio 1959 su Nature :
...
Bernal e' stato un pioniere della fisica dei liquidi ma i suoi lavori
sono oggi molto datati. Il suo punto di vista e' troppo legato al
tentativo di caratterizzare la struttura microscopica del liquido in
termini di configurazioni tridimensionali istantanee. Oggi si preferisce
usare il linguaggio della meccanica statistica in cui quello che importa
(e che e' misurabile) sono le funzioni di correlazione (proprieta'
strutturali medie).

> La mia:
> La fisica dei liquidi nasce da un'applicazione diretta della meccanica
> statistica che cerca delle regolarit� nei sistemi a molti corpi, di solito,
> disordinati.

Beh, per quanto la teoria dei liquidi sia il mio campo di lavoro, trovo
un po' eccessivo che la fisica dei liquidi sia tutta nella teoria
(meccanica statistica). La m.s. e' il linguaggio naturale per descrivere
la fenomenologia dei liquidi. Ma non e' la fenomenologia.

> Che cosa � un fluido ?
> Due propriet� possono essere utilizzate per distinguere le tre fasi
> fondamentali della materia: volume e forma.
> Un liquido pur non avendo una forma propria ha un volume, cio� vi sono in
> esso delle forze coesive che lo mantengono "legato" .
...

Questa e' una caratterizzazione macroscopica abbastanza utile ed
intuitiva. Pero' non mi sembra che superi i problemi legati alle
ambiguita' della fase fluida sopra il punto critico. Il "volume proprio"
e' direttamente legato all' esistenza della transizione del primo ordine liquido-gas.
I commenti che fai sulle scale di tempo sono anche rilevanti pero' non
me ne farei un problema . Tutta la termodinamica di equilibrio
presuppone di aver definito le scale di tempo importanti. I
comportamenti cui fai cenno sono quelli descritti nelle cosiddette
teorie viscoelastiche dei liquidi, in cui si cerca di combinare la
fenomenologia a bassa frequenza (comportamento idrodinamico viscoso) con
quella ad alta frequenza ( possibilita' di sostenere sforzi di taglio).
Anche per la separazione liquido-vetro , manca un' impronta digitale
netta. A differenza pero' da quanto avviene per la liquido-gas, non si
tratta di una transizione riconducibile in modo semplice a transizioni
tra fasi di equilibrio.

Aggiungo che anche dal punto di vista meccanico-statistico manca una
caratterizzazione netta della fase liquida rispetto a quella gassosa. A
parte il cambio quantitativo di densita', manca un parametro d' ordine
qualitativamente diverso tra le due fasi.

Ciao

Giorgio
Received on Thu Jun 13 2002 - 00:12:24 CEST