Re: zero assoluto temperatura

From: John Travolta Sardus <pireddag_at_hotmail.com>
Date: Thu, 24 Jun 2010 21:43:43 +0200

Enrico SMARGIASSI wrote:
> Elio Fabri wrote:
>
>> A me pare giusto.
>
> No, detto cosi' e' sbagliato. Iistemi a temperatura assoluta negativa
> esistono: sono sistemi di spin, che in tal modo eludono le usuali
> dimostrazioni di positivita' di T (cfr. Landau 5, par. 73). Il fatto e'
> che la TD e' elaborata pensando a T>0, e certe affermazioni, che magari
> diamo per scontate, per T<0 semplicemente non valgono: in particolare,
> non e' sempre vero che il calore fluisce spontaneamente dal corpo a T
> maggiore a quello a T minore, perche' esso fluisce sempre dai corpi a
> T<0 a quelli a T>0!
>



Allora mi permetto una domanda successiva. Supponiamo di avere un
sistema di spin a temperatura assoluta negativa e un sistema di biglie.
Supponiamo anche che il sistema a temperatura negativa sia molto molto
piu' grande del sistema di biglie, cosicche' il sistema di biglie possa
essere pensato come un "termometro" per il sistema di spin. Li metto in
equilibrio termico fra di loro, cosa succede?

Una ragione della domanda e' che il fatto che i sistemi a temperatura
assoluta negativa esistano lo sapevo da tempo, pero', senza approfondire
la questione, mi immaginavo che non fossero in vero equilibrio
termodinamico.

L'altra e' che pare che non possano essere mai portati in equilibro
termodinamico con sistemi piu' "normali"; in realta' una possibile
soluzione mi viene in mente (ma non so verificare se abbia senso):

se il sistema a temperatura assoluta negativa viene messo in contatto
con quello di biglie si instaura un flusso di calore da quello a
temperatura negativa a quella positiva che porta la temperatura di
entrambi i sistemi ad essere alla fine positiva, non importa quanto sia
grande la differenza di "grandezza" fra i due sistemi (mi esprimo in
modo impreciso ma non mi viene in mente un modo migliore). Quindi per un
sistema a temperatura negativa un sistema di biglie non potra' mai
essere un buon termometro, e da un altro punto di vista un sistema a
temperatura negativa non potra' mai essere un "reservoir" nel senso in
cui lo si intende di solito in termodinamica perche' qualunque altro
sistema, messo in contatto con esso, tende necessariamente a perturbarlo.

Cosi' o diversamente?
Received on Thu Jun 24 2010 - 21:43:43 CEST