[Termodinamica] Calcolo variazione entropia universo

[Mandolino]

Una mole di gas monoatomico compie il seguente ciclo: una espansione isoterma reversibile AB che ne raddoppia il volume, una trasformazione isocora BC irreversibile, realizzata ponendo il gas a temperatura $T_C$ e da una adiabatica reversibile CA che chiude il ciclo. Calcolare la variazione di entropia dell'universo.
Ponendo il caso di conoscere le temperature nel punto A,B e C (che posso calcolare attraverso le eq. di POisson), sappiamo che la variazione di entropia dell'universo sarà maggiore di 0 solo per trasformazioni irreversibili quindi considero solo la isocora di cui calcolo il calore scambiato e lo rapporto alla temperatura $T_c$ per trovare la variazione di entropia. Giusto?

[Thememe1996]

La variazione di entropia di un qualsiasi sistema è data da un contributo dovuto alla non reversibilità della trasformazione (Sirr), che viene prodotta per trasformazioni non reversibili ed è zero per trasformazioni reversibili, quindi è sempre maggiore o uguale a zero, più un contribuito dovuto allo scambio termico (Sq), che può essere positivo o negativo, a seconda che il calore venga ceduto o acquistato dal sistema.
Per definizione, l’universo è isolato dall’esterno, quindi non scambia calore con nessuno e Sq=0. Allora, ΔS_universo=Sirr>0. Non c’è una formula per calcolare Sirr, ma puoi scomporre ΔS nella somma delle ΔS dei singoli sottosistemi dell’universo: nel tuo caso sono il gas e l’ambiente esterno. Il gas subisce tre trasformazioni, quindi puoi calcolare la sua ΔS come somma delle ΔS delle tre trasformazioni, usando ad esempio n*(cp*ln(Tf/Ti)-R*ln(Pf/Pi)). Noterai che nella adiabatica reversibile, non scambiando calore e subendo una trasformazione reversibile, la ΔS del gas sarà zero. Nell’isoterma e nella isocora, sia che siano reversibili o meno, c’è scambio di calore ed eventualmente produzione di entropia dovuta all’irreversibilità, quindi ΔS è generalmente diversa da zero.
Poi devi studiare l’ambiente: non hai nessuna informazione a riguardo?
Esso scambia energia termica con il gas, e dovresti sapere se lo fa a temperatura costante o meno, per poter calcolare la sua ΔS.