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Titolo: Scambio di calore tra sistemi alla stessa temperatura?

Il titolo sembra insensato, ma chiedo cosa accade ponendo in contatto termico i seguenti due sistemi termodinamici (isolati dal resto dell'ambiente):
 
A. Recipiente contenente 1 g di acqua solida in equilibrio con 999 g di acqua liquida a 0°C, 1 atm.
B. Recipiente contenente 999 g di acqua solida in equilibrio con 1 g di acqua liquida a 0°C, 1 atm.
 
 
La risposta ovvia e' che non succede nulla in quanto i due sistemi si trovano alla stessa T e quindi non ci puo' essere passaggio di energia dall'uno all'altro. 
Una risposta paradossale sarebbe che dopo molto tempo si hanno 500 g di acqua solida e 500 g di acqua liquida in entrambi i recipienti.
Cosa proponete?
 
--
BlueRay


o magari può assumere tutti gli stati inclusi 100% stato solido - 100% 
stato liquido :-)
 
-- 
bye
!(!1|1)
 

 Una risposta paradossale sarebbe che dopo molto tempo si hanno 500 g di acqua solida e 500 g di acqua liquida in entrambi i recipienti.
Per quale motivo dovrebbe avvenire questa evenienza?

 
Scusate, ho dimenticato che i due sistemi non sono fisicamente separati, in quanto entrambi all'interno di un unico recipiente; tra i due esiste una parete di separazione che pero' non e' a tutta altezza e quindi eventuale vapore d'acqua puo' passare da una sezione all'altra.
 
--
BlueRay = cometa_luminosa

 Cosa proponete?
 
Se i volumi dei due recipienti e l'energia interna del sistema sono
costanti, allora lo stato di equilibrio in entrambi i recipienti
sara' quello di entropia massima compatibile con le condizioni
di energia totale e volumi dei due recipienti fissati e temperatura
uguale nei due recipienti (non so quale sara' lo stato finale di
equilibrio, ma gli stati saranno certamente diversi nei due
recipienti, avendo questi volumi diversi).
 
Ciao
-- 
Giorgio Bibbiani


 
 
-- 
1) Resistere, resistere, resistere.
2) Se tutti pagano le tasse, le tasse le pagano tutti
Soviet_Mario - (aka Gatto_Vizzato)

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Si conferma l'affermazione per cui la difficolta' maggiore
nel risolvere questi problemini di termodinamica sta nella
possibile ambiguita' degli enunciati ;-).
 
Suppongo che il sistema sia inizialmente all'equilibrio
(eventualmente metastabile), e che sia soggetto alla
forza di gravita' (visto che parli di "altezza", di conseguenza
ad es. la pressione sul fondo dei due recipienti non sarebbe
uguale, nel caso che i recipienti avessero la stessa sezione),
allora il recipiente conterra' anche qualche gas, visto che
la pressione che indicavi e' 1 atm e visto che la tensione
di vapor saturo dell'acqua a 0 °C e' < 10^-2 atm,
inoltre, data la condizione di equilibrio iniziale, nel
corso del tempo le quantita' totali di acqua allo stato
solido, liquido e di vapore nel sistema rimarranno invariate.
 
Come in precedenza, lo stato di equilibrio, essendo il
sistema isolato, sara' quello che massimizza l'entropia
del sistema, ma io non ho idea di quale sara' questo
stato.
 
Ciao
-- 
Giorgio Bibbiani 


ops ... io che ci fosse anche vapore in equilibrio l'avevo 
pure dato per sottinteso (ma pensavo non potessero scambiare 
massa, solo calore).
Se è così, mettiamoci pure l'equiparazione della pressione 
idrostatica nei due comparti :)



Quindi il sistema fisico a cui fai riferimento è isolato, con le 
seguenti caratteristiche:
- pareti adiabatiche, dove non c'è scambio di calore;
- pareti rigide, quindi il volume rimane costante;
- nessun apparato meccanico che butta o riceve lavoro;
- il sistema è monocomponente e bifasico.
 
Presuppongo che il sistema sia in equilibrio, altrimenti si potrebbe 
stare qua a discutere per giorni.
 
Alla fine sei in uno stato fisico che, nel diagramma entropico 
dell'acqua, è dato dall'incrocio fra una trasformazione isocora ed una 
ad energia interna costante. L'incrocio delle due è un punto, da cui non 
ti puoi spostare.
Se speri che il sistemi si sposti "spontaneamete" ad uno stato ad 
entropia maggiore, dovrai in realtà variare uno dei due parametri, 
modificando il volume del recipiente o variando l'energia interna 
(fornendo calore, per esempio). Modifiche che, per i vincoli che hai 
dato, non sono possibili.
 
In conclusione, se le memorie di FT non mi ingannano, il sistema rimane 
tal quale come lo hai lasciato.
 
 > --
 > BlueRay = cometa_luminosa
Come mai questo cambio?


A volte utilizzo un'altro indirizzo e-mail.
Ciao.
 
--
cometa_luminosa

 
Grazie,
Ciao.
 
--
cometa_luminosa

 Ho scritto cavolate?
All'università praticamente non ho visto l'energia di Gibbs, quindi non 
so risponderti.

 d'acqua e' la stessa nei due recipienti.   
 
Grazie, ho scritto una sciocchezza... Si potrebbe ancora
osservare che nei due recipienti le rispettive masse di acqua
liquida e solida saranno soggette a pressioni diverse lungo
la verticale (ad es. la pressione massima del ghiaccio nel
recipiente che ne contiene poco sara' minore di quella
corrispondente nel recipiente che ne contiene molto),
questo in linea di principio potrebbe essere un fattore
determinante per stabilire lo stato di equilibrio finale
del sistema.
 
Ciao
-- 
Giorgio Bibbiani

 d'acqua e' la stessa nei due recipienti.   
 
Grazie, ho scritto una sciocchezza... Si potrebbe ancora
dire che nei due recipienti le rispettive masse di acqua
liquida e solida saranno soggette a pressioni diverse lungo
la verticale (ad es. la pressione massima del ghiaccio nel
recipiente che ne contiene poco sara' minore di quella
corrispondente nel recipiente che ne contiene molto),
questo in linea di principio potrebbe essere un fattore
determinante per stabilire l'equilibrio finale del sistema.
 
Ciao
-- 
Giorgio Bibbiani

se il sistema è isolato, no scambio di energia e no scambio di materia con 
l'ambiente esterno,  puoi tenerlo li quanto ti pare se è all'equilibrio non 
si sposta, una volta fissata la pressione la temperatura si inchioda a 0 °C 
finché ci sarà 1 molecola di ghiaccio fondente e 1 molecola di acqua 
gelante, per cui troverai indisturbati 999+1 grammi di ghiaccio e 999+1 
grammi di acqua.
se il sistema può  scambiare energia ma non materia troverai che il sistema 
sposta l'equilibrio o tutto a ghiaccio o tutto a liquido dopo un certo tempo 
(anche infinito), e tecnicamente se assorbe energia sufficiente può passare 
anche interamente a stato gassoso.
se il sistema può scambiare materia e energia puoi trovare qualunque 
scenario.
 
Lo stato di equilibrio di un sistema è completamente caratterizzato dall’equazione 
fondamentale:
S = S(U,V,n)
 
c'è poco da ragionarci nel momento in cui si tirano in ballo gli equilibri è 
tutto risolto a priori, non c'è nessuna forza spingente che dica al sistema 
A di perturbare il sistema B e viceversa, perché le variabili di stato sono 
state fissate!!!!
Credo che avrebbe più senso parlare di sistemi chimici differenti alle 
stesse condizioni tipo sistema A acqua e sistema B like-Acqua, dove 
ipoteticamente potrebbe cambiare il potenziale chimico e quindi agire sugli 
equilibri e le funzioni di stato.
 
Akery
 
"cometa_luminosa"  ha scritto nel messaggio 
news:88864382-2b2a-4419...@googlegroups.com...
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