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Titolo: Entropia minima  prodotta in una reazione chimica, e altri processi.

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.

 comporta una maggiore suscettività termica.
l'ultima parte circa le turbolenze non ho ben capito come si 
innesti nel discorso. Cmq ripeto che non sono tematiche in 
cui sono ferrato, per quanto possa trovarle molto interessanti
ciao
Soviet

 Soviet

Il 05/12/2010 17:54, Tetis ha scritto:
la tua risposta me la devo prima studiare ... non ci capirò 
niente lo stesso, ma sono debitore di fare almeno il 
tentativo di capirla.
;)
ciao
Soviet

 singolo atomo al posto di dQ ed al posto di T?
Visto che vi sono grandezze termodinamiche, come la temperatura, che
non sono definibili per singoli atomi isolati, perche' dovrebbe
necessariamente essere definibile l'entropia?


Sarebbe auspicabile nell'ottica di una buona fondazione statistica
disporre di una funzione entropica valida per qualsiasi sistema
termomeccanico. Non è detto che questa funzione debba essere monotona
come lo e' il valore medio su sistemi nel limite termodinamico o come
lo è magari l'arrozzamento. La funzione H di Boltzmann andava in
questa direzione. Inoltre nelle formulazioni più moderne della teoria
dei campi c'è sempre qualcosa che si presta ad essere trattato come un
sistema di quasi equilibrio rispetto a cui le fluttuazioni e la
dinamica hanno luogo in modo essenzialmente duale.

 questa direzione.
Non so cos'e'. Permetteva di calcolare l'entropia di una singola
molecola?
Per il caso di un atomo che emette un fotone, se si potesse usare
l'analogia con la formula S = k logW, si dovrebbe trovare a quanti
"microstati" corrisponderebbero i due "macrostati" livello
fondamentale e livello eccitato. Escludendo per il momento i casi di
livelli eccitati degeneri e prendendo, per esempio, solo il livello
fonddamentale ed il primo eccitato dell'atomo di H, in quanti "modi/
stati" diversi posso considerare ognuno di essi? Uno solo? Percio' la
variazione di entropia dell'atomo sarebbe nulla tra liv. fond. e liv.
eccitato? Allora la temperatura dell'atomo: T = @U/@S sarebbe
infinita?


ma perché il fotone emesso non da nessun contributo a questi 
microstati ? E' ininfluente ? Boh
Soviet

 Soviet
Bisogna vedere cosa si prende come sistema di cui calcolare
l'entropia; per calcolare l'entropia dell'universo, sicuramente devi
considerare anche il fotone, per calcolare quella dell'atomo no.