Fisica tecnica

Messaggioda ilgi » 06/10/2017, 15:55

Ragazzi, non capisco proprio la funzione entropia...
Permette certamente di ricavare gran parte delle leggi dei gas ideali, giustificare il verso dello scambio termico ecc... ma mi sembra solamente un artificio matematico e niente di più... per non parlarle della cosiddetta "generazione di entropia".

In più il ciclo di Carnot non mi convince affatto .....


Immagine

Per esempio... perchè il tratto AB è aT_H costante ?? Come posso interpretare questo con un esempio pratico ??
Avatar utente
ilgi
Junior Member
Junior Member
 
Messaggio: 41 di 250
Iscritto il: 13/12/2016, 21:36

Re: Fisica tecnica

Messaggioda mdonatie » 06/10/2017, 19:29

Non ho capito la tua domanda... hai postato un ciclo e hai chiesto del perchè la temperatura resta costante...

in linee generali, dalla conoscenza del secondo principio possiamo definire quando un processo avverrà spontaneamente o meno...
ad esempio... nel caso di una trasformazione isoterma ed isocora, che può essere studiata con il primo e il secondo principio:

quindi, essendo $U=U(T,V)$, allora:
$dU=\deltaQ-pdV$


dal bilancio entropico invece:
$dS=(\deltaQ)/T+dS_(\text(generativo))$


intersecando le due equazioni, ricaviamo l'equazione fondamentale della termodinamica:
$dU=TdS-TdS_(\text(generativo))-pdV$


sommando e sottraendo una stessa quantità all'equazione, non cambiamo l'uguaglianza... perciò:
$dU-d(TS)=-d(TS)+TdS-TdS_(\text(generativo))-pdV$

svolgendo le spressioni relative al primo e secondo membro dell'equazione:
$d(U-TS)=-TdS-SdT+TdS-TdS_(\text(generativo))-pdV$

$dA=-SdT-pdV-TdS_(\text(generativo))$


Questa relazione però deve essere considerata per una trasformazione isocora ed isoterma, perciò:
$dA_(T,V)=-TdS_(\text(generativo))$


Quindi è necessario studiare cosa voglia dire la variazione di entropia generativa...
Lo studio del secondo principio ci permette di studiare l'evoluzione di un sistema. Ad esempio considerando l'evoluzione del sistema $\theta$ nel tempo, potremmo definire una velocità di evoluzione del processo.
Se $(d\theta)/(dt)=0$ , il sistema è fermo, non si muove... perciò è in equilibrio.
Se invece $(d\theta)/(dt)>0$ , allora il sistema possiede una velocità non nulla di evoluzione del processo.
L'entropia possiede proprio le caratteristiche di questa funzione di evoluzione, che aumenta con l'avanzare del tempo proprio come un qualsiasi fenomeno spontaneo...
Perciò nel caso la variazione entropica fosse maggiore di zero, dovremmo considerare un termine energetico che non sia un termine di reversibilità come $(\deltaQ_(\text(rev)))/T$, quindi parleremo di un termine entropico generativo.

Quindi nel caso di equilibrio... $dS=0 rarr dS_(\text(generativo))=0$ allora la trasformazione all'equilibrio è definita da:
$dA_(T,V)=0$


Nel caso di spontaneità del processo: $dS>0 rarr dS=dS_(\text(generativo))>0$ allora la trasformazione avviene spontaneamente se:
$dA_(T,V)<0$


Un altro esempio può essere quello di trasformazione isobari e isotermi... per i quali, facendo lo stesso ragionamento, arriviamo alla considerazione che per processi all'equilibrio $dG=0$, mentre per processi spontanei $dG<0$.


Da questo possiamo anche dire che la trasformazione con aumento di entropia a temperatura costante potrebbe essere un processo spontaneo condotto a temperatura e pressione costante... ad esempio potrebbe trattarsi della scarica di una batteria trascurando l'effetto Joule... mentre la diminuzione di entropia potrebbe caratterizzare sempre un processo che avviene a temperatura e pressione costante, solo che in questo caso si tratterebbe di un processo che non avviene spontaneamente... la ricarica della batteria...

Da tutto questo... diciamo che la termodinamica essendo molto semplificata... ci fornisce delle basi applicative molto forti...
M.
mdonatie
Average Member
Average Member
 
Messaggio: 216 di 534
Iscritto il: 15/11/2014, 18:36

Re: Fisica tecnica

Messaggioda ilgi » 06/10/2017, 19:52

Ciao mdonatie, grazie mille per la risposta .... ora me la studio per bene, domani scriverò per eventuali dubbi :-D :smt023
Avatar utente
ilgi
Junior Member
Junior Member
 
Messaggio: 42 di 250
Iscritto il: 13/12/2016, 21:36


Torna a Fisica, Fisica Matematica, Fisica applicata, Astronomia

Chi c’è in linea

Visitano il forum: Nessuno e 1 ospite