Re: reversibilita' ed irreversibilita', solo una delle due ?

From: Valter Moretti <moretti_at_science.unitn.it>
Date: 2000/02/23

chemlab wrote:

> ciao,
>
> studiando termodinamica, sono stato assalito da questo dilemma, che non sono
> riuscito ancora a risolvere.
>
> Se vado da A a B mediante una trasformazione reversibile la variazione
> totale dell'entropia dell'universo e' nulla.
> Se vado da A a B seguendo un cammino irreversibile la suddetta variazione e'
> positiva.
>
> Ma allora la variazione di entropia dell'universo dipende dal cammino......
> a quanto ne so non e' possibile, allora non vedo altra scelta che affermare
> l'impossibilita' di raggiungere B da A reversibilmente, quando questo si
> possa fare irreversibilmente.
>
> Mi farebbe un grosso favore chiunque volesse illuminarmi sulla questione, vi
> prego di non sentirvi insultati dalla banalita' del problema che mi assilla
> :-)
>
> grazie a tutti

Ciao, allora, tu hai un sisitema fisico isolato dall'esterno adiabaticamente.
Supponiamo che tale sistema compia una trasformazione tra A e B. A e B sono
stati di equilibrio per cui
ha senso in essi calcolare la funzione di stato entropia.

(N.B.1 In realta' A e' di equilibrio fino ad un certo tempo T in cui io (o
qualcos'altro) agisco minimamente dall'esterno facendo diventare A di non
equilibrio (altrimenti non ci sarebbero mai evoluzioni!): esempio, un gas in un
comparto di una scatola a due comparti, questo e' lo stato A. Al tempo T decido
di fare un buco tra i due comparti, senza cedere calore al sisitema, il gas
esce dal buco e alla fine riempie i due comparti
e arriva allo stato di equilibrio B.
Posso sempre pensare di ridurre piccola a piacere la mia interazione energetica
con il sisitema quando faccio smettere A
di essere uno stato di equilibrio.
FINE N.B.1)

Il Secondo Principio della termodinamica espresso in forma entropica dice
allora che *nelle condizioni dette*:

la variazione di entropia *del sistema* e' MAGGIORE o UGUALE a 0.

(N.B.2 Non dice niente di piu' anche se su certi libri si fanno salti mortali
per fargli dire qualcosa di piu' cadendo nel ridicolo
come il libro dello Zemanski di termodinamica.
Infatti si dimostra facilmente che questo enunciato e' *equivalente* a dire
che:

"se il sisitema durante una sua evoluzione chiusa (non necessariamente
quasistatica) e' in contatto con tante sorgenti ciascuna alla temperatura T
(diversa per ogni sorgente) che cede un calore dQ(T) allora l'integrale sul
ciclo di dQ(T)/T e'maggiore o uguale a zero"

A sua volta questo enunciato e' equivalente alla formulazione di Kelvin o a
quella di Celsius del secondo principio.
Tutti i dettagli li trovi sul libro di Fermi di Termodinamica
pubblicato dalla Boringhieri.
FINE N.B.2)

A questo punto possiamo trarre due conclusioni

1) Se vale il MAGGIORE significa che e' impossibile che il sistemav torni
spontaneamente da B ad A. Cioe' tenendo il sistema adiabaticamente isolato
nello stato B non e' possibile che esso torni in A (anche con mie piccole a
piacere azioni dall'esterno per rendere B di non equilibrio) attraverso
trasformazioni di QUALSIASI genere.

2) Se vale l'uguale allora il ritorno spontaneo non e' vietato.

Non c'e' altro.

Le questioni sull'entropia dell'universo sono pericolosissime da
trattare, perche' non e' per niente detto che l'entropia sia additiva per cui
non e' in generale vero che l'entropia dell'universo sia la somma dell'entropia
del sistema piu' quella
di tutto cio' che e' fuori dal sisitema... anche se tanti libri
come lo Zemanski fanno finta di crederci...

Ciao, Valter Moretti
Received on Wed Feb 23 2000 - 00:00:00 CET