ENTROPIA concetto
Buona sera
Ho un dubbio riguardo la definizione di entropia.
non riesco a capire se la variazione di entropia per due trasformazioni , una reversibile e l'altra no, con stessi stati termodinamici iniziali e finali, sia la stessa. Mi viene da dire si, infatti l'entropia è una funzione di stato , che dipende solo dalle coordinate iniziali e finali della trasformazione , ma guardando le definizioni, risulta che la variazione di entropia può essere scomposta in:
delta s dovuta a scambi di calore , più delta s dovuta a irreversibilità, e che la variazione di entropia è calcolabile solo per trasformazioni reversibili... quindi? per quelle irreversibili?
Ho un dubbio riguardo la definizione di entropia.
non riesco a capire se la variazione di entropia per due trasformazioni , una reversibile e l'altra no, con stessi stati termodinamici iniziali e finali, sia la stessa. Mi viene da dire si, infatti l'entropia è una funzione di stato , che dipende solo dalle coordinate iniziali e finali della trasformazione , ma guardando le definizioni, risulta che la variazione di entropia può essere scomposta in:
delta s dovuta a scambi di calore , più delta s dovuta a irreversibilità, e che la variazione di entropia è calcolabile solo per trasformazioni reversibili... quindi? per quelle irreversibili?
Risposte
L'entropia è una funzione di stato e dipende solo dallo stato iniziale e finale della trasformazione. Data una trasformazione che va da uno stato A a uno stato B, la variazione di entropia da A a B di quella trasformazione (reveraibile o irreversibile che sia) si calcola con l'integrale di Clausius applicato a una QUALSIASI trasformazione REVERSIBILE che va da A a B:
$S(B)-S(A)=int_(A)^(B)(deltaQ_(rev))/T$
L'integrale $int_(A)^(B)(deltaQ_(rev))/T$ va calcolato come detto su una qualsiasi trasformazione reversibile che va da A a B. Si vede quindi che non ci importa niente di come avvenga la trasformazione da A a B, per calcolare l'entropia ci basta sapere solo A e B. Questa è l'unica definizione esatta. Quelli di cui parli te è una versione igegneristica:
$DeltaS=int(deltaQ)/T+deltaS_(g en)$
In questa definizione l'integrale $int(deltaQ)/T$ non è lo stessa di prima, in questo caso questo integrale è calcolato sulla trasformazione vera che compie il sistema, se tale trasformazione è reversibile allora $deltaS_(g en)=0$ e i risultutai coincidono, se tale trasfomazione non è reversibile allora si ha $deltaS_(g en)>0$ che indica l'aumento di entropia dovuto alla non reversibilità della trasformazione, detta entropia generata. In verità non esiste nessuna entropia generata, l'entropia non si genera o distrugge, niente crea entropia...è solo un termine di comodo che tiene conto del fatto che nei processi irreversibili l'integrale di Clausius sia minore che nel rispettivo processo reversibile, dicendo quindi che "si genera entropia" nella irreversibilità...ma chiaramente niente genera un bel nulla.
$S(B)-S(A)=int_(A)^(B)(deltaQ_(rev))/T$
L'integrale $int_(A)^(B)(deltaQ_(rev))/T$ va calcolato come detto su una qualsiasi trasformazione reversibile che va da A a B. Si vede quindi che non ci importa niente di come avvenga la trasformazione da A a B, per calcolare l'entropia ci basta sapere solo A e B. Questa è l'unica definizione esatta. Quelli di cui parli te è una versione igegneristica:
$DeltaS=int(deltaQ)/T+deltaS_(g en)$
In questa definizione l'integrale $int(deltaQ)/T$ non è lo stessa di prima, in questo caso questo integrale è calcolato sulla trasformazione vera che compie il sistema, se tale trasformazione è reversibile allora $deltaS_(g en)=0$ e i risultutai coincidono, se tale trasfomazione non è reversibile allora si ha $deltaS_(g en)>0$ che indica l'aumento di entropia dovuto alla non reversibilità della trasformazione, detta entropia generata. In verità non esiste nessuna entropia generata, l'entropia non si genera o distrugge, niente crea entropia...è solo un termine di comodo che tiene conto del fatto che nei processi irreversibili l'integrale di Clausius sia minore che nel rispettivo processo reversibile, dicendo quindi che "si genera entropia" nella irreversibilità...ma chiaramente niente genera un bel nulla.
ok grazie mille hai decismente chiarito i miei dubbi
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