Re: [?] sulla Termodinamica

From: Antonio Agostino Mura <a.a.mura_at_libero.it>
Date: Sat, 21 Apr 2001 16:18:58 GMT

Lucarciof ha scritto:

> Avrei una domanda sulla Termodinamica, e spero che qualcuno mi possa
> rispondere.
> Il Secondo Principio � *spiegabile* (o forse sarebbe meglio dire
> illustrabile...?) per mezzo dei concetti della Meccanica Statistica. Ma
> quello che mi chiedo � se questo principio, cosi' come � formulato nella
> Termodinamica classica, � in realt� un superprincipio che st� oltre la
> meccanica e le altre teorie fisiche, oppure � un risultato che si puo'
> sempre derivare da queste?
>
> Grazie per le risposte e le spiegazioni
>
> Luca

Se assumiamo questa formulazione del secondo principio: '' Se un sistema
isolato effettua una trasformazione, l'entropia dello stato finale e'
maggiore o uguale a quella dello stato iniziale", a parer mio, andrebbe
aggiunto che questo avviene con probabilita' molto grande; tanto piu' grande
quanto maggiore e' il numero di particelle che costituiscono il sistema.
In meccanica statistica classica l'entropia e' - a meno di qualche fattore
(costante di Boltzmann) - il logaritmo della probabilita' di uno stato.
Mi spiego con un esempio terra-terra: consideriamo un recipiente con una
parete divisoria. Da una parte c'e' il vuoto, nell'altra un gas perfetto. Il
gas non puo' scambiare ne' calore ne' lavororo con l'esterno. Tolgo la
parete: il gas diffonde in tutto il nuovo volume, e l'entropia aumenta.
Ebbene, bisogna ammettere che ci sara' un tempuscolo nel quale il gas
*spontaneamente* si trovera' confinato nelle prima meta' del recipiente.
Se il gas fosse fatto di tre molecole questo risulta ovvio; cosa cambia se
il numero di molecole e', ad es., 10^23?
Il numero di stati nello spazio delle fasi e' enormemente grande ma
*finito*, dunque prima o poi il gas ritornera' nello stato nel quale
occupava solo la meta' del recipiente. Cio' pero avviene con probabilita'
bassissima.
L'unica cosa che cambia se considero 10^23 molecole invece di tre o quattro,
e' che, su 10^23, posso fare una statistica.
Per cui ne concludo che il secondo principio e' vero in senso statistico ed
e' spiegato dalla meccanica statistica di Boltzmann.
L'asimmetria temporale credo che sia solo apparente: l'equazioni del moto
sono invarianti per inversione temporale.
Non mi sembra che ci sia nessun superprincipio, e credo che le
considerazioni che ho fatte continuino a valere anche nella meccanica
statistica quantistica.
Prendi tutto questo col beneficio di inventario: e' da molti anni che non
occupo piu' di queste cose.
Cordialmente,
Antonio
Received on Sat Apr 21 2001 - 18:18:58 CEST