Entropia

[Archimede87]

Due moli di gas perfetto compiono un’espansione isotermica quasistatica che porta a raddoppiare il volume.
Determinare: (a) la variazione di entropia del gas e (b) la variazione di entropia dell’universo

Per la a non ci sono problemi: DS=Q/T
Inoltre per il primo principio della termodinamica in questo caso L=Q=nRT ln V_2/V_1

Quindi DS=nR ln V_2/V_1

Ma il punto b come lo svolgo?

[Sk_Anonymous]

Il punto b) non puoi risolverlo perchè non sai se il lavoro prodotto viene dissipato nell'ambiente esterno, ad esempio al pistone può essere collegata una slitta che scorre su un piano con attrito, quindi non è possibile invertire la trasformazione riportando sia ambiente esterno che sistema nelle condizioni iniziali: riportando il sistema allo stato iniziale si ha necessariamente una diminuzione dell'energia meccanica dell'ambiente esterno; dalla legge di accrescimento dell'entropia si ha che l'entropia dell'universo aumenta.(Vedi teorema di Clausius e definizione di entropia)
Se invece il lavoro viene immagazzinato come energia potenziale, ad esempio lavoro prodotto dalla forza peso, la trasformazione, essendo anche quasi statica, è reversibile e l'entropia dell'intero universo (sistema + ambiente esterno) non varia.