II principio della termodinamica
Ciao a tutti, mi sono iscritta a questo forum perché avrei bisogno di un aiuto, un chiarimento, una spiegazione.
Il giorno 26 luglio 2012 ho svolto il test di preselezione per il TFA-A059, e mi sembra di aver riscontrato un’ambiguità, dovuta ad incompletezza nella formulazione in alcune risposte ad una domanda che riporto di seguito. Indico solo le due risposte che potevano indurre in errore.
29. Il secondo principio della termodinamica:
A) stabilisce l’impossibilità di talune trasformazioni termodinamiche (corretta)
B) definisce il rendimento delle macchine termiche
Il Secondo Principio della Termodinamica è stato espresso con molteplici enunciati che riporto di seguito
• È impossibile realizzare una trasformazione il cui unico risultato sia quello di trasferire calore da un corpo più freddo a uno più caldo senza l'apporto di lavoro esterno (formulazione di Clausius)
[http://it.wikipedia.org/wiki/Secondo_principio_della_termodinamica]
• È impossibile realizzare una trasformazione ciclica il cui unico risultato sia la trasformazione in lavoro di tutto il calore assorbito da una sorgente omogenea (formulazione di Kelvin-Planck).
[http://it.wikipedia.org/wiki/Secondo_principio_della_termodinamica]
• Carnot introdusse un teorema di significato generale, applicabile ad ogni macchina termica: Il rendimento di una macchina termica che opera tra due date temperature, non può mai essere superiore al rendimento della macchina di Carnot che opera tra le stesse temperatura ture
[da Resnick Halliday Krane Fisica I, 4a edizione, Editrice Ambrosiana Milano1993]
Nella fisica moderna però la formulazione più ampiamente usata è quella che si basa sulla funzione entropia:
• In un sistema isolato l'entropia è una funzione non decrescente nel tempo:
• [http://it.wikipedia.org/wiki/Secondo_principio_della_termodinamica]
Preso atto di questo, mi sembra che le 2 risposte siano piuttosto approssimate nel modo in cui sono state formulate. Dalle fonti riportate, dedurrei (forse sbaglio?) CHE IL SECONDO PRINCIPIO DELLA TERMODINAMICA NON STABILISCA L’IMPOSSIBILITA’ DI TALUNE TRASFORMAZIONI TERMODINAMICHE, EVENTUALMENTE NE STABILISCE L’IMPOSSIBILITA’ IN DETERMINATE CONDIZIONI O MEGLIO STABILISCE COME SIA IMPOSSIBILE CHE AVVENGANO IN MODO SPONTANEAO, CIOE’ SENZA DOVER EFFETTUARE UN LAVORO DALL’ESTERNO.
Mentre, nella formulazione più generale, il Secondo Principio, mi sembra di leggere, che definisca la relazione tra il rendimento di una macchina termica reale ed una ideale, quella di Carnot, appunto.
Chi può spiegarmi? Grazie mille. Paola
Il giorno 26 luglio 2012 ho svolto il test di preselezione per il TFA-A059, e mi sembra di aver riscontrato un’ambiguità, dovuta ad incompletezza nella formulazione in alcune risposte ad una domanda che riporto di seguito. Indico solo le due risposte che potevano indurre in errore.
29. Il secondo principio della termodinamica:
A) stabilisce l’impossibilità di talune trasformazioni termodinamiche (corretta)
B) definisce il rendimento delle macchine termiche
Il Secondo Principio della Termodinamica è stato espresso con molteplici enunciati che riporto di seguito
• È impossibile realizzare una trasformazione il cui unico risultato sia quello di trasferire calore da un corpo più freddo a uno più caldo senza l'apporto di lavoro esterno (formulazione di Clausius)
[http://it.wikipedia.org/wiki/Secondo_principio_della_termodinamica]
• È impossibile realizzare una trasformazione ciclica il cui unico risultato sia la trasformazione in lavoro di tutto il calore assorbito da una sorgente omogenea (formulazione di Kelvin-Planck).
[http://it.wikipedia.org/wiki/Secondo_principio_della_termodinamica]
• Carnot introdusse un teorema di significato generale, applicabile ad ogni macchina termica: Il rendimento di una macchina termica che opera tra due date temperature, non può mai essere superiore al rendimento della macchina di Carnot che opera tra le stesse temperatura ture
[da Resnick Halliday Krane Fisica I, 4a edizione, Editrice Ambrosiana Milano1993]
Nella fisica moderna però la formulazione più ampiamente usata è quella che si basa sulla funzione entropia:
• In un sistema isolato l'entropia è una funzione non decrescente nel tempo:
• [http://it.wikipedia.org/wiki/Secondo_principio_della_termodinamica]
Preso atto di questo, mi sembra che le 2 risposte siano piuttosto approssimate nel modo in cui sono state formulate. Dalle fonti riportate, dedurrei (forse sbaglio?) CHE IL SECONDO PRINCIPIO DELLA TERMODINAMICA NON STABILISCA L’IMPOSSIBILITA’ DI TALUNE TRASFORMAZIONI TERMODINAMICHE, EVENTUALMENTE NE STABILISCE L’IMPOSSIBILITA’ IN DETERMINATE CONDIZIONI O MEGLIO STABILISCE COME SIA IMPOSSIBILE CHE AVVENGANO IN MODO SPONTANEAO, CIOE’ SENZA DOVER EFFETTUARE UN LAVORO DALL’ESTERNO.
Mentre, nella formulazione più generale, il Secondo Principio, mi sembra di leggere, che definisca la relazione tra il rendimento di una macchina termica reale ed una ideale, quella di Carnot, appunto.
Chi può spiegarmi? Grazie mille. Paola
Risposte
ciao, la seconda direi che scritta proprio così è sbagliata, casomai tramite il secondo principio e il teorema di Carnot possiamo stabilire qual è il rendimento massimo che si potrebbe ottenere.
La prima secondo me è corretta, seppur molto generica come risposta, visto che è la sintesi degli enunciati di Clausius e Kelvin.
La prima secondo me è corretta, seppur molto generica come risposta, visto che è la sintesi degli enunciati di Clausius e Kelvin.
benvenuta nel forum.
concordo con Akuma, aggiungerei solo un'osservazione.
Considera il II PT, secondo L'enunciato di Clausius:
É impossibile realizzare una trasformazione il cui risultato finale sia soltanto quello di produrre il passaggio di una certa quantità di calore da un corpo freddo ad uno caldo.
Il ragionamento ruota attorno al vocabolo "soltanto"; non è il trasferimento in sè ad essere in discussione, ma la possibilità di una trasformazione spontanea.
Siccome la tua domanda parla di impossibilità di "talune trasformazioni", direi che è corretta.
"paolasemprini":
Preso atto di questo, mi sembra che le 2 risposte siano piuttosto approssimate
concordo con Akuma, aggiungerei solo un'osservazione.
Considera il II PT, secondo L'enunciato di Clausius:
É impossibile realizzare una trasformazione il cui risultato finale sia soltanto quello di produrre il passaggio di una certa quantità di calore da un corpo freddo ad uno caldo.
Il ragionamento ruota attorno al vocabolo "soltanto"; non è il trasferimento in sè ad essere in discussione, ma la possibilità di una trasformazione spontanea.
Siccome la tua domanda parla di impossibilità di "talune trasformazioni", direi che è corretta.
Prima di tutto grazie mille.
Non obietto assolutamente a quanto, giustamente, affermate.
Ma vorrei solo aggiungere che la risposta A), scritta così, sembrerebbe dire che talune trasformazioni sono "sempre" impossibili. Mi avrebbero reso la vita più semplice se avessero scritto:
29. Il secondo principio della termodinamica:
A) stabilisce l’impossibilità della spontaneità di talune trasformazioni termodinamiche
B) definisce il rendimento delle macchine termiche
Comunque, ormai è fatta....
Non obietto assolutamente a quanto, giustamente, affermate.
Ma vorrei solo aggiungere che la risposta A), scritta così, sembrerebbe dire che talune trasformazioni sono "sempre" impossibili. Mi avrebbero reso la vita più semplice se avessero scritto:
29. Il secondo principio della termodinamica:
A) stabilisce l’impossibilità della spontaneità di talune trasformazioni termodinamiche
B) definisce il rendimento delle macchine termiche
Comunque, ormai è fatta....
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