Newsgroup: it.scienza.fisica
Titolo: Sistema termodinamico irreversibile

Salve a tutti, siccome non ho ben chiaro cos'è un sistema termodinamico
irreversibile, mi potreste aiutare con degli esempi??? Sono grato a chiunque
mi risponderà, grazie in anticipo... (rimango in attesa di numerose risp).


Ciao,
innanzitutto si parla di trasformazioni termodinamiche irreversibili e 
non di sistemi irreversibili. Un paio di esempi di trasformazioni 
termodinamiche irreversibili sono l'espansione libera di un gas (apri 
una bombola di aria compressa) e il passaggio di calore da un corpo più 
caldo ad uno più freddo. La trasformazione inversa non avviene mai 
spontaneamente, ma occorre sempre compiere lavoro meccanico (come in un 
frigorifero o in un condizionatore). L'irreversibilità della 
trasformazione è legata all'aumento dell'entropia, una grandezza fisica 
che quantifica il grado di disordine di un sistema.
Dade :)

Dade ha scritto:
 > innanzitutto si parla di trasformazioni termodinamiche irreversibili e
 > non di sistemi irreversibili.
Giusto.
 > Un paio di esempi di trasformazioni termodinamiche irreversibili sono
 > l'espansione libera di un gas (apri una bombola di aria compressa) e
 > il passaggio di calore da un corpo più caldo ad uno più freddo. La
 > trasformazione inversa non avviene mai spontaneamente, ma occorre
 > sempre compiere lavoro meccanico (come in un frigorifero o in un
 > condizionatore). L'irreversibilità della trasformazione è legata
 > all'aumento dell'entropia, una grandezza fisica che quantifica il
 > grado di disordine di un sistema.
Vorrei aggiungere un paio di chiarimenti.
1. Per un sistema termodinamico si puo' parlare di "stato" solo quando
il sistema e' in equilibrio, ossia quando i parametri macroscopici che
lo caratterizzano (pressione, temperatura, ecc.) non variano nel tempo.
In una trasfromazione questi parametri, e quindi lo stato, cambiano,
per definizione di trasformazione; quindi durante una trasf. il
sistema non e' mai in equilibrio.
Pero' puo' essere molto vicino all'equilibrio, vicino a piacere,
oppure nettamente distante dall'equilibrio.
Quando accade la prima cosa si parla di trasf. _reversibile_.
Quando succede la seconda, di trasf. _irreversibile_
Ti aggiungo un paio di esempi:
a) Fai sciogliere lo zucchero nel caffe'. Siamo sempre lontani dalla
condizione di equilibrio, che sarebbe la soluzione satura, quindi
trasf. irreversibile.
b) Scarichi una pila accendendo una lampadina. Qyesto e' un esempio
assai complesso, perche' intervengono reazioni chimiche, fenomeni
elettrici...
Ma anche qui siamo lontani dall'equilibrio, che si avrebbe applicando
alla pila una d.d.p. appena un pco minore della sua f.e.m. Quindi, di
nuovo trasf. irreversibile.
Ho scelto apposta gli esempi per uscire dal solito schema "gas che si
espande, calore che passa da corpo caldo a corpo freddo"... La
termodinamica che serve davvero sta in altri territori, ed e' molto
piu' generale.
2. Attenzione: non e' vero che sempre un sistema che compie una trasf.
irreversibile aumenti la sua entropia. Questo e' vero solo se non
scambia calore con l'esterno.
Altrimenti, per salvare il principio generale dell'aumento
dell'entropia, bisogna inglobare anche l'esterno nel sistema, e si
rischia di finire per parlare di "entropia dell'universo": concetto
privo di significato fisico.
------------------------------
Elio Fabri
Dip. di Fisica - Univ. di Pisa
------------------------------



Eccone un'altra, ma parlerei piuttosto di "processo"
irreversibile, piu` che di sistema termodinamico.. ebbene
il processo della conduzione del calore non puo` essere
in alcun modo reversibile.
Infatti l'irreversibilita` o meno di un processo e` legata
unicamente alla natura dei suoi stati iniziale e finale,
anzi finale soprattutto, e non dalle modalita` con cui si
sviluppa.
-- 
Ciao,		| Attenzione! campo "Reply-To:" alterato ;^)
Remigio Zedda	| E-mail: 
remi...@tiscali.it
			-- Linux 2.4.22 su Slackware 9.1

 privo di significato fisico.
Posso dichiarare che questa affermazione cosi' netta
mi rallegra moltissimo? Il concetto di "entropia
dell'universo" e' onnipresente su uno spettro molto
ampio che va dai libri di divulgazione agli articoli
di ricerca, ma mi ha sempre messo a disagio.
Mi piacerebbe chiederti se la tua posizione e'
altrettanto netta a proposito di due situazioni che
mi causano non meno problemi:
1) l'applicazione del secondo principio all'intero
   universo;
2) il concetto di funzione d'onda dell'universo.
Paolo Cavallo

rez ha scritto:
 > Infatti l'irreversibilita` o meno di un processo e` legata
 > unicamente alla natura dei suoi stati iniziale e finale,
 > anzi finale soprattutto, e non dalle modalita` con cui si
 > sviluppa.
Non direi.
Esempio canonico: espansione di un gas (perfetto) nel vuoto.
La trasf. e' isoterma (nel senso che stato iniziale e finale hanno la
stessa temperatura), ma irreversibile.
Niente vieta pero' di arrivare allo stesso stato finale in modo
reversibile.


Paolo Cavallo ha scritto:
 > Posso dichiarare che questa affermazione cosi' netta
 > mi rallegra moltissimo? Il concetto di "entropia
 > dell'universo" e' onnipresente su uno spettro molto
 > ampio che va dai libri di divulgazione agli articoli
 > di ricerca, ma mi ha sempre messo a disagio.
 > Mi piacerebbe chiederti se la tua posizione e'
 > altrettanto netta a proposito di due situazioni che
 > mi causano non meno problemi:
 > 1) l'applicazione del secondo principio all'intero
 >    universo;
 > 2) il concetto di funzione d'onda dell'universo.
Senza dubbio.
A mio parere chi dice queste cose non ha capito una questione
epistemologica fondamentale: il campo di applicabilita' dei diversi
paradigmi.
Parlare di "universo" come se fosse un sistema fisico di quelli che
incontriamo di solito, solo ... un tantino piu' grande :) e' a dir
poco ingenuo.
Tempo fa, ma mi pare che fosse nel NG it.scienza, provocai un mezzo
scandalo perche' scrissi che nell'universo non vale la conservazione
dell'energia.
Poi il problema del secondo principio e' stato ed e' argomento di
discussioni ai piu' alti livelli: ci si chiede se il secondo principio
dipenda dall'espansine, e verrebbe percio' invertito se ci fosse una
fase di contrazione. C'e' chi la vede in modo del tutto diverso
(Penrose, mi pare).
Ma in questi casi non si applica il secondo principio all'universo,
bensi' si discute se il secondo principio _a scala ordinaria_ abbia a
che fare con questioni cosmologiche.


 ha scritto nel messaggio
news:qk8sb.6080$9_.2...@news1.tin.it...


reversibile.
Chiaramente non c'e` accordo su "reversibile".
IMHO "reversibile" e "invertibile" (o meglio: "che puo`
avvenire in senso opposto") non sono la stessa cosa.
Un gas perfetto e` a trasformazioni reversibili per
definizione, infatti per esso e` definito il potenziale
termodinamico (energia libera).
D'altra parte c'e` chi "ha combattuto senza posa tutta
la vita" per sradicare tale -ripeto IMHO- errata
interpretazione.


 termodinamico (energia libera).
Immagino che tu stia scherzando. Il potenziale termodinamico (io 
scriverei i potenziali termodinamici) puo' essere definito per 
qualunque sistema termodinamico all'equilibrio. Se il tuo 
ragionamento fosse corretto, qualunque sistema termodinamico 
sarebbe "a trasformazioni reversibili per definizione". E questo, 
col significato usuale del termine "reversibile", e' 
grossolanamente sbagliato; con un significato diverso (quale?), 
bene che vada e' banalmente vero, dunque vuoto di significato.
-- 
Enrico Smargiassi
http://www-dft.ts.infn.it/~esmargia

diverso da quello in cui lo usa tutto il resto del mondo...
La definizione di sistema a trasformazioni reversibili, 
cui accennavo, e` quella che si da` in termomeccanica dei
continui e si trova in qualsiasi testo specifico.
Taglio il resto, il contenuto e` infatti del tutto banale
e su cose fin troppo arcinote. Il tono invece e` gia` fin
d'ora assai poco conversevole, a mio giudizio ovviamente.
-- 


 continui e si trova in qualsiasi testo specifico.
Se i termomeccanici dei continui vogliono usare delle definizioni 
tutte loro mi sta bene, basta che non si faccia confusione con le 
definizioni usate in altri campi. In termodinamica il significato 
di "reversibile" e' diverso e tale che:
* Esistono processi, non sistemi, reversibili ed irreversibili.
* L'esistenza di un potenziale termodinamico per gli stati 
iniziale e finale e' irrilevante per la reversibilita' del 
processo; infatti il potenziale esiste per ogni sistema 
all'equilibrio.
* Per la stessa ragione, il gas perfetto non ha nulla di speciale 
riguardo alla reversibilita' o irreversibilita'.
E questo, direi, risponde alla domanda originale.


 sviluppa.
Come sopra, sono perplesso. Se un processo si svolge in modo che
le variabili che lo caratterizzano possano assumere identici
valori in ogni punto del "percorso", indip. dal "senso", direi
che cio' e' condizione nec. e suff. per la reversibilita' dello
stesso; questo comportera' che la trasf. sia "quasi statica", o,
in altri termini, sia "una successione di stati di equilibrio".
La "quasi staticita'" mi sembra una cond. nec., ma non suff. per
la reversibilta'. Anche qui, chiedo gentilmente conferme,
smentite e graditi commenti.
Grazie per l'attenzione,
Patrizio
--------------------------------
Inviato via 
http://arianna.libero.it/usenet/

Come sopra, sono perplesso. Se un processo si svolge in modo che
Ti rispondo io, che' vedo che non hai avuto altre
risposte.
Cio` che ho scritto qui e nel post in risposta a EF e` di
proposito un po' fuori dal comune.. ho preso ispirazione
da Plank e pensavo potesse essere interessante parlarne,
visto anche che il resto di domande e risposte di questo
thread si trova tale e quale anche in un qualsiasi testo
di base, oserei dire forse anche di scuola media (ma
inferiore neh).
