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Titolo: entropia chimica, entropia dell'emissione spontanea, entropia quantistica.

Leggo su wikipedia a proposito della nozione di reversibilità in
chimica:
L'accezione di utilizzo dei termini reversibile ed irreversibile è
molto diversa da quella relativa ad un trasformazione reversibile (o
irreversibile) così come è definito in termodinamica. Più precisamente
tutte le reazioni chimiche sono termodinamicamente irreversibili.
Tenderei a pensare che l'entropia prodotta dipende comunque dalle
condizioni di "disordine" in cui avvengono le reazioni di grandi
quantità di molecole ma che non sia vero in assoluto, però è probabile
che mi sbagli, mi pare che già una volta avevamo discusso in questo
newsgroup di un argomento affine e che ritengo connesso con questo
tema: quanta entropia viene prodotta nell'emissione spontanea di un
fotone?
Tenderei a pensare che nell'entropia prodotta in tutti i processi
spontanei solo una piccola quantità sia in qualche modo intrinseca,
ovvero irriducibile, e la sua produzione "inevitabile" ma temo che
questi aggettivi si riferiscano sempre ad uno stato attuale delle
conoscenze teoriche e tecniche. Per questo ho anche la sensazione che
non sia affatto una questione ben posta sul piano logico in mancanza,
per esempio, di una teoria adeguatamente condivisa della misura
quantistica e di una nozione di entropia che non valga solamente per
stati di equilibrio.
 Voi cosa ne pensate, pensate come me che la questione in questi
termini sia piuttosto astrusa e foriera di numerosissimi equivoci?
Pensate di no?
Riportando per un momento la questione su un piano più pratico: quanta
entropia pensate sia risparmiabile conducendo le reazioni chimiche in
contesti controllati? Per esempio so che se anzichè bruciare idrogeno
in atmosfera lo si "brucia" in celle di combustibile si riesce ad
aumentare di molto l'efficienza pratica, ma non essendo un esperto del
settore non saprei quantificare il limite teorico del rendimento di
una cella di combustibile e non so se questo tipo di valutazione sia
mai stata effettuata e su che basi.
Voglio comunque aggiungere delle esche a più ampio raggio possibile:
delle macchine termiche classiche a vapore mi affascina una questione:
aumentando la distanza fra  temperatura massima e minima il rendimento
teorico aumenta. Ascoltando qualche sera fa Veneziano alla radio che
parlava di LHC, Planck ed altri esperimenti del momento, mi ha colpito
una considerazione sulla predizione di alcuni scenari di stringa per i
quali oltre che una temperatura minima (lo zero assoluto) esisterebbe
una temperatura massima, ho ripensato alle macchine termiche ed ho
pensato per un attimo due cose: da un lato la formula (1-T_min/T_max)
indica la possibilità di un efficienza unitaria potendo contare su
sorgenti allo zero assoluto, dall'altro l'esistenza di una temperatura
massima implica che in verità per ogni macchina fondata su sorgenti
concrete l'aumento di temperatura pone dei limiti al rendimento, ho
pensato anche al fatto che in concreto aumentare di molto la
temperatura delle sorgenti a temperatura più alta non conviene se non
si è in grado di controllare le turbolenze convettive e dall'altra
parte che abbassare la temperatura della sorgente a temperatura minima
comporta una maggiore suscettività termica.

 Pensate di no?
Probabilmente non ho capito, perche' non vedo proprio il problema.
La costante di equilibrio di una reazione e' legata alla variazione di
energia libera da una ben nota formula (di Nernst? di van't Hoff?)
E se si parla di costante di equilibrio vuol dire che in una reazione
chimica si puo' avere equilibrio, no?
E se si puo' avere equilibrio, scostandosi dall'equilibrio di poco
quanto si vuole da una parte o dall'altra la reazione andra' in un
verso o nell'altro, no?
Mi sovviene un lontano ricordo dal mio primo anno di universita',
quando ci veniva data come esempio classico la reazione
2HI <--> H2 + I2.
Ma ovviamente gli esempi sono innumerevoli...
 
-- 
Elio Fabri
Perche' tu devi pur sapere, aggiunse, mio ottimo Critone, che parlare
scorrettamente non solo e' cosa brutta per se medesima, ma anche fa
male all'anima.

 Ma ovviamente gli esempi sono innumerevoli...
Grazie. Mi hai ridato un poco di fiducia negli strumenti della
ragione :-)


 ragione :-)
ciao
Soviet


 Essa un catalizzatore, ossia aumenta la velocit di reazione.
CUT.
Grazie: si hai offerto molti spunti interessanti, mi sembrano tutti
argomenti molto ricchi di problemi a guardarli in dettaglio dal punto
di vista dei principi fisici generali e soprattutto dei meccanismi
fisici particolari, anche nei casi più semplici.

 fisici particolari, anche nei casi più semplici.
Mi sono dilungato parecchio, ma è un piacere ripassare 
qualche concetto.
Ciao
Soviet

 fotone?
Mi verrebbe da dire che se E e' l'energia del fotone e T e' la
temperatura del corpo che lo emette (temperatura per ipotesi costante
prima e dopo l'emissione), allora DS = E/T.


Temo che se non definite prima quale è  il sistema termodinamico di cui 
volete considerare la variazione di entropia sarà difficile arivare da 
qualche parte.
Oppure, in alternativa occorrerebbe definire esplicitamente cosa si 
intende per entropia di un fotone. Va tenuto presente che l' entropia 
NON è  una quantità  conservata (come l' energia)  percio'  non  ha 
molto senso pensare di usare la variazione di entropia del sistema che 
emette per associarne una al fotone.
Giorgio


Sono d'accordo, ma con dei distinguo. Come č definita la temperatura
se si parla di un sistema isolato oppure lontano dall'equilibrio? A
quale temperatura fare riferimento se si parla dell'emissione
spontanea di un singolo atomo posto nel vuoto? Oppure in alternativa:
come definire un'indicatore entropico valido per un generico sistema
in equilibrio o meno che sia?

 in equilibrio o meno che sia?
Stranamente il mio post di un'ora fa non e' stato pubblicato.
Riscrivo.
Probabilmente diro' una cosa ovvia, ma nel caso in cui il sistema non
sia troppo disomogeneo (non parlo solo di densita'), mi verrebbe da
dire che si suddivide il sistema in un numero N sufficientemente
grande di sottosistemi, ognuno dei quali, sotto opportune ipotesi, si
possa considerare omogeneo ovvero con coordinate termodinamiche
definibili, e poi si calcola l'entropia di tutto il sistema come somma
delle entropie dei sottosistemi.
Nel caso di un singolo atomo/molecola/particella pero' non saprei
proprio come fare.
--
cometa_luminosa

 in equilibrio o meno che sia?
Per un singolo atomo non saprei come fare.
Per un sistema macroscopico non in equilibrio, mi verrebbe da dire:
suddividere il sistema in n sottosistemi sufficientemente piccoli,
ognuno dei quali, sotto opportune ipotesi, si puo' considerare in
equilibrio con se stesso o perlomeno nel quale le coordinate
termodinamiche si possano considerare sufficientemente definite.