"Sportellino" di Maxwell

From: Scientia <scientia_at_XXXtechnologist.com>
Date: Wed, 01 Aug 2001 08:30:06 GMT

Salve

Ricollegandomi al diavoletto di Maxwell, io ho sempre pensato ad
un modello ancora piu' semplice, che negli ultimi 150 anni
forse e' gia' stato proposto da qualcuno a mia insaputa.

Invece del "diavoletto" consapevole, immaginiamo semplicemente
uno sportellino incernierato dall'alto, che si apre facilmente
in caso di urlo violento da parte di una molecola "calda" (cioe'
veloce) ma non in caso di molecola "fredda" (cioe' lenta), e poi
si richiuda quasi immediatamente per gravita' o per una forza
elastica (una molla o qualcos'altro). Ovviamente lo descrivo in
termini classici, poi vedremo le complicazioni a livello microscopico.

A differenza dei potenziali che si accendono e che si spengono,
gia' utilizzati in esperimenti simili, in cui i potenziali stessi
forniscono energia al sistema, qui si ha un sistema puramente
meccanico che non fornisce alcuna energia.

Lo sportellino puo' essere sostituito da un potenziale che,
in termini semplici, puo' essere rappresentato unidimensionalmente
da una salita seguita da una discesa: le particelle piu' veloci
riescono a scollinare e andare dall'altra parte, riacquistando
la loro velocita' iniziale grazie alla discesa, mentre le particelle
piu' lente non riescono a passare, invertono il moto e tornano indietro.
(questo forse puo' essere fatto con una specie di membrana chimica
elastica e semi-impermeabile?? O altrimenti, proprio con un
micro-sportellino)

Ebbene, questo sistema divide le particelle calde
da quelle fredde, e quindi crea una differenza di temperatura
senza interventi dall'esterno, in barba al II principio.

Ora bisogna vedere le difficolta' che si trovano nella realta':
quali sono?

Anzitutto il tempo di reazione dello sportellino: ma non mi sembra
una obiezione valida, si puo' rendere piccolo a piacere, e poi
anche se qualche molecola lenta riesce a passare perche' si trova
nel momento giusto (cioe' quando lo sportellino e' stato aperto
da una molecola veloce), poco importa.

Inoltre la pressione che si forma gradualmente nella semi-camera
delle molecole "calde" tende sempre piu' a "chiudere" lo sportellino
dalla sua parte, evitando fughe di particelle calde verso la
semi-camera fredda, percio' ad un certo punto il processo finira',
ma non potra' mai invertirsi.

Che altro?
Il fatto che lo sportellino sia esso stesso sottoposto a fluttuazioni
termiche mi sembra che sia gia' "incorporato" nell'esperimento stesso.

E allora quale l'inghippo in questo "sportellino di Maxwell"?
(O, se preferite non infangare il nome di Maxwell in un esperimento
concettuale che considerate troppo sciocco, chiamatelo pure
"sportellino di Coppola" :-)

Grazie per ogni possibile suggerimento, chiarimento, ecc.

Fabrizio


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Grazie per l'attenzione
Received on Wed Aug 01 2001 - 10:30:06 CEST

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