Differenziale del calore ed entropia. Un esempio.

From: De Marco Antonio <ant.demarco_at_libero.it>
Date: 2000/09/25

Rick Deckard <massimo.laurenzi_at_polirone.mn.it> wrote in message
MPG.133b4879c804284d989683_at_news.it.net...
>
> Ho un dubbio che non riesco a risolvere, aiutatemi per favore!
> Mi sapete spiegare perche' il differenziale del calore (dQ) non e' un
> differenziale esatto? Per quali ragioni? qual'e' la differenza tra questo
> differenziale non esatto e invece uno esatto rappresentato dalla funzione
> di stato Entropia? Che cosa ha dQ "in meno" rispetto ad una funzione di
> stato?
> Grazie in anticipo a tutti quelli che risponderanno.
>
> --
> A rileggerci!
>
> ... Se hai paura della velocita'... prova Windows.

 Risposta con un esempio.
L'entropia � una funzione di stato come lo sono l'energia interna,
l'entalpia ed altre funzioni termodinamiche perci� � possibile descrivere un
esempio riguardante la variazione di energia interna di un sistema
termodinamico. Si immagini di avere un recipiente contenente una massa m di
acqua la cui temperatura sia pari a To e la si voglia portare a To+10�K.
Vale a dire che si vuole riscaldare l'acqua dal suo stato iniziale To ad uno
stato finale indicato dalla temperatura To + 10. Esistono vari modi per
realizzare un simile cambiamento di stato. Il primo e il pi� spontaneo che
ci
si presenta � quello di riscaldare il recipiente che contiene l'acqua
direttamente con una fiamma o di utilizzare qualsiasi altra sorgente di
calore che noi possiamo avere a disposizione fino al raggiungimento della
temperatura stabilita. E' evidente che con tale procedura si utilizza
esclusivamente calore per ottenere la variazione di temperatura.
Un modo alternativo a quello descritto per� � anche quello di introdurre nel
recipiente un asse fornito di palette e farlo girare nel liquido tramite una
manovella in modo che per effetto dell'attrito si ottiene uguale risultato.
Con questo secondo procedimento invece del calore � stata utilizzata
esclusivamente energia meccanica cio� lavoro.
Si possono ancora utilizzare insieme i due modi descritti (calore + lavoro)
nelle combinazioni pi� svariate fra loro per produrre la stessa variazione
di temperatura.
Se ne deduce perci� che il sistema subisce lo stesso aumento di temperatura
seguendo percorsi diversi. In ogni caso per� risulta sempre essere valida
l'espressione DeltaE = q - w. Delta E � una
costante mentre q e w acquistano valori individuali diversi a seconda del
cammino che � stato seguito. Quindi la variazione di energia interna dipende
solo dallo stato iniziale e da quello finale del
sistema mentre tale affermazione non vale per q e w che perci� non possono
definirsi differenziali esatti o funzioni di stato.
Mi pare infine che le funzioni termodinamiche si possano in qualche modo
considerare
analoghe alle grandezze vettoriali. Per quel che riguarda i segni in DeltaE
= q - w, q viene considerato positivo quando � aggiunto al sistema, mentre w
viene considerato positivo quando � eseguito dal sistema. Cordiali saluti
Antonio De Marco
Received on Mon Sep 25 2000 - 00:00:00 CEST