Può l'entropia esser negativa???

[ulissess]

Una macchina termica reversibile funziona secondo un ciclo inverso tra una miscela acqua/ghiaccio ed una seconda sorgente a temperatura T1 ; il rendimento termico della macchina è $\eta = 0.2 $. Sapendo che è alimentata da un motore di potenza media P= 2.09 W e che durante 10 minuti di funzionamento (con un numero intero di cicli) solidificano 15 g di ghiaccio calcolare : A) T1 ; B) la variazione di entropia della macchina e di ciascuna sorgente (calore latente di fusione del ghiaccio $\lambda = 80 (cal)/g $ ).

Svolg :


E’ una macchina di Carnot

$\eta =1-T_2/T_1 =0.2 ==> T1 = 341.44 K $

$\Delta S_(mac) = 0 $
$ |Q2|= m \lambda = 5016 J $
$ |Q1|= P \Delta t + |Q2|= 6270 J $
$\Delta S_(sorg1)= |Q1|/(T1) = 18.36 J/K $
$\Delta S_(sorg2)= -|Q2|/(T2) = -18.36 J/K$

non capisco nella soluzione ..
1) perchè $\Delta S_(sorg2)<0 $ ??? non deve essere > o = a 0????

grazie x le eventuali risposte!

[ulissess]

la mia domanda è .. può l'entropia esser un valore negativo??? grazie!!!

[Falco5x]

Quando viene scambiato calore in modo reversibile tra un serbatoio di calore e un sistema termodinamico, l'entropia scambiata è $dS=(dQ)/T$. Questa variazione di entropia ha lo stesso segno del calore, cioè se il calore esce dal serbatoio ed entra nel sistema allora $dQ$ è negativo per il serbatoio e positivo per il sistema, e analogamente l'entropia. Un $dS<0$ per un corpo ha dunque il significato di un raffreddamento del corpo per perdita di calore. Pertanto se un serbatoio di calore cede calore a un sistema in modo reversibile, cioè in modo isotermico ovvero a pari temperatura, tanta è l'entropia che esce dal serbatoio quanta è quella che entra nel sistema, dunque in questo scambio l'universo non muta il suo valore globale di entropia perché i due delta si annullano, essendo uguali e di segno opposto.
Se invece un corpo cede calore a un altro corpo in modo irreversibile, ad esempio quando un corpo caldo cede calore a un corpo freddo, pur essendo uguali le quote di calore scambiato dai due corpi non sono uguali le entropie, poiché accade che il corpo freddo riceve più entropia di quella ceduta dal corpo caldo; infatti riceve lo stesso calore ma a una temperatura minore. La differenza di entropia si genera all'interno del sistema di trasmissione, ovvero nella parete conduttrice che separa i due corpi. In questo caso il bilancio complessivo dell'universo in termini di entropia è maggiore di zero.
Per riassumere, dunque, la variazione di entropia di un corpo o di un sistema può essere positiva o negativa; in particolare è sempre negativa quando il corpo cede calore, ma nel complesso dell'universo il bilancio netto può essere soltanto maggiore o tutt'al più uguale a zero.

[ulissess]

ho capito!! spiegazione perfetta! grazie sei sempre gentilissimo!!