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Titolo: AIUTO: termodinamica

Qualcuno saprebbe spiegarmi cos'č una macchina di moto perpetuo di 2°specie?
E il 'diavoletto di Maxwell' ?
Grazie.
                 Alex


Rispondo per il 'diavoletto di Maxwell' :
questo strano 'personaggio' è stato chiamato in causa da Maxwell per
dimostrare la
possibilità, per lo meno teorica, di violare il Secondo Principio della
Termodinamica.
Poniamo di avere una camera adiabatica divisa in due da un pannello fisso,
sul qule c'è
uno sportello, sia la nostra camera piena di un gas perfetto, lasciando
aperto lo sportello
si arriverà ad un equilibrio termico tra le due parti della camera, le
velocità medie delle
particelle del gas sono uguali nei due settori.
Ora entra in gioco il 'diavoletto' immaginato da Maxwell, questo è un essere
pensante e in grado di misurare con precisione arbitraria la velocità di
ogni singola particella, egli si
posiziona in  prossimità dello sportello e aprendolo e chiudendolo fa
passare dalla sinistra alla destra ( o viceversa ovviamente ) solo le
particelle più veloci, mentre da destra a sinistra solo quelle più lente.
Agendo in questo modo, senza spendere lavoro,poniamo che lo sportello sia
privo di attrito, siamo passati da una situazione di equilibrio termico ad
una di disequilibrio contraddicendo il Secondo Principio ( in una delle sue
formulazioni ).
Maxwell comunque non credeva che si potesse 'realmente' violare il secondo
principio perchè
il suo 'diavoletto' aveva delle proprietà ideali.
Recentemente si è dimostrato che nemmeno idealmente il diavoletto potrebbe
violare il
Secondo Principio, perchè una volta che ha prodotto il disequilibrio, il
sistema ha subito
anche un'altra variazione, il diavoletto ha dovuto memorizzare le
osservazioni fatte per
poter quantificare '... le particelle più veloci...', l'azzeramento della
memoria costa però
lavoro, ecco esorcizzato il diavoletto.
Per dettagli CHARLES H.BENNETT "Diavoletti, macchine e il secondo principio"
 su
     LE SCIENZE quaderni N 85

 E il 'diavoletto di Maxwell' ?
Uff, fin qui i miei 2 neuroni un pochino ci arrivano ancora! ;-)
Se ricordo bene, il diavoletto di Maxwell č un simpaticone che permette di
violare il 2° principio. In pratica Maxwell enunciava il suo paradosso cosě
(testuali parole ;-)
Tutti sanno che il calore fluisce naturalmente dai corpi piů caldi a quelli
piů freddi, mentre per fare l'opposto č necessario spendere del lavoro.
Immagina dunque di avere due serbatoi, A e B, contenenti un gas alla stessa
temperatura e pressione.
I due contenitori sono in comunicazione tramite una porticina piccolissima e
leggerissima (cosě che il lavoro per azionarla si puň ritenere nullo). Il
nostro diavoletto non č altro che un essere minuscolo che osserva le
molecole di gas, ed apre e chiude la porta in modo tale che le particelle
piů veloci passino da A a B, e quelle piů lente da B ad A. In questo modo la
temperatura di B aumenta e quella di A diminuisce senza spesa di lavoro!
Figo, eh?
Il paradosso č del 1870 circa, e da allora in molti si sono arrabattati
contro il diavoleto di Maxwell. Una versione automatica del diavoletto si
puň realizzare con una porticina a molla che faccia passare il gas da A a B
ma non viceversa. In questo caso realizzeresti una differenza di pressione
senza spese di lavoro.
NB: REALIZZERESTI! In pratica si mostra che questo non avviene, perchč la
porticina, scaldata dagli urti con le molecole, comincia ad agitarsi
termicamente. Quando č aperta non puň fungere da diavoletto, e quando si
chiude puň spingere indietro del gas da B ad A.
La cosa piů interessante dell'affare diavoletto č che il paradosso č rimasto
insoluto dalla termodinamica classica. Si č dovuto aspettare 100 anni per
esorcizzare questo diavoletto, grazie agli studi sull'informazione ed
elaborazione dei dati (non ricordo se all'IBM o alla NASA, piů probabilmente
la prima).
Venne mostrato (ma non chiedermi di farlo!) che esiste una produzione di
entropia legata all'informazione. Il diavoletto osserva la molecola, decide
se fara passare o no, ne osserva un'altra, etc. Il "dimenticare"
l'informazione sulla molecola "i" per osservare la molecola "i+1" č un
processo irreversibile, e ad esso č associata una produzione di entropia
che, guarda caso, č proprio quella necessaria a far tornare i conti dal
punto di vista termodinamico! :-)
Si potrebbe obiettare che il diavoletto potrebbe avere memoria grandissima,
e quindi non avrebbe bisogno di dimenticare. In questo caso č vero che la
produzione di entropia sarebbe nulla, ma non avresti piů un ciclo ed il
diavoletto aumenterebbe l'entropia della sua memoria per ridurre quella
dell'ambiente!!!
Scusate la lunghezza del messaggio ma spero che lo abbiate trovato
interessante! :-)))
Ciao
/Andrea