Salve. Ecco il mio dubbio.
Supponiamo che io abbia un gas ideale racchiuso in un contenitore adiabatico, inizialmemte in equilibrio meccanico con l'ambiente.
Comprimo il gas adiabaticamente e IRREVERSIBILMENTE (ad esempio, mettendo un peso sul pistone), e questo passa da uno stato 1 ad uno stato 2 (nel piano PV di Clapeyron, quest'ultimo è rappresentato da un punto più a sinistra e più in alto rispetto al primo, perchè ho realizzato appunto una compressione).
ORA, dallo stato 2, nulla mi impedisce di eseguire una compressione adiabatica, stavolta REVERSIBILE, fino ad uno stato 3 e un'espansione isoterma reversibile fino ad uno stato 4 TALE da poter essere ricollegato allo stato 1 a sua volta mediante una espansione adiabatica reversibile.
Ottengo così un ciclo termodinamico.
Osservo che la variazione di entropia del sistema dello step IRREVERSIBILE 1->2 può essere calcolata lungo il percorso reversibile 1->4, 4->3, 3->2, quindi essendo 1->4 e 3->2 ispentropiche (poiché adiabatiche rev.), essa alla fine coincide con la variazione di entropia nello step isotermo rev. 4->3, ed è NEGATIVA per il mio sistema adiabatico (questo perché nella compressione isoterma 4->3 il calore è ceduto).
Quindi, la compressione 1->2 dovrebbe essere, alla fine, un processo impossibile in condizioni adiabatiche.
INOLTRE, osservo che nel caso in cui compio il ciclo (verso orario) 1->2->3->4->1 descritto come sopra, questo è un ciclo momotermo in cui il lavoro del sistema sull'ambiente è positivo, violando l'enunciato di Kelvin-Planck.
Da qui le mie domande:
1) è possibile comprimere adiabaticamente e irreversibilmente un gas ideale?
Lo chiedo perché la variazione di entropia del sistema che la accompagna è <0 mentre quella dell'ambiente =0, dunque la variazione di entropia dell'universo dovrebbe essere irragionevolmente <0!.
2) il ciclo che ho descritto mi permette effettivamente di tornare allo stato iniziale (naturalmente, se la risposta è no, non stiamo parlando di un ciclo).
Qualcuno può dirmi dove sbaglio nei miei ragionamenti?