Entropia - dubbio risoluzione esercizio
Ciao a tutti
Ha il seguente esercizio da risolvere:
In un contenitore aperto, ma termicamente isolato (suppongo una cosa tipo Thermos) si trovano 500 ml di acqua a 0 °C.
In seguito vengono versati al suo interno 500 ml di acqua a 80 °C. Calcolare la variazione di entropia del sistema.
Dopo la prima mezzora di smarrimento totale, i miei 4 neuroni hanno partorito quest'idea...
Ci troviamo di fronte a trasformazioni isobare (suppongo, visto che il contenitore è aperto)
Mescolando i due liquidi, questi raggiungeranno una temperatura di equilibrio, pertanto uno si riscalda e l'altro si raffredda.
(fino qui mi sembra abbastanza sensato)
Il dubbio grosso è:
posso considerare la variazione di entropia totale come la somma delle due variazioni di entropia dei due liquidi?
Nel caso potessi, devo prendere le due variazioni in valore assoluto? (in caso contrario credo che si annullerebbero)
grazie mille in anticipo
Ha il seguente esercizio da risolvere:
In un contenitore aperto, ma termicamente isolato (suppongo una cosa tipo Thermos) si trovano 500 ml di acqua a 0 °C.
In seguito vengono versati al suo interno 500 ml di acqua a 80 °C. Calcolare la variazione di entropia del sistema.
Dopo la prima mezzora di smarrimento totale, i miei 4 neuroni hanno partorito quest'idea...
Ci troviamo di fronte a trasformazioni isobare (suppongo, visto che il contenitore è aperto)
Mescolando i due liquidi, questi raggiungeranno una temperatura di equilibrio, pertanto uno si riscalda e l'altro si raffredda.
(fino qui mi sembra abbastanza sensato)
Il dubbio grosso è:
posso considerare la variazione di entropia totale come la somma delle due variazioni di entropia dei due liquidi?
Nel caso potessi, devo prendere le due variazioni in valore assoluto? (in caso contrario credo che si annullerebbero)
grazie mille in anticipo
Risposte
La variazione di entropia è uguale alla somma algebrica delle variazioni di entropia, positiva per quella parte di liquido che aumenta la propria temperatura e negativa per quella che la diminuisce. Del resto la temperatura di equilibrio soddisfa la condizione $t_1 < t_e < t_2$. Analizzando la formula potrai concludere che in ogni caso la variazione di entropia totale risulta positiva.
Ricorda anche che per calcolare la variazione di entropia di ciascuno dei due liquidi devi considerare per ognuno una trasformazione reversibile che lo porta dallo stato iniziale (temperatura iniziale fondamentalmente) allo stato finale (temperatura finale).
Il calcolo della variazione di entropia si fa infatti lungo cammini reversibili per definizione.
Il calcolo della variazione di entropia si fa infatti lungo cammini reversibili per definizione.