Ma l'entropia

[misterx]

mi permette di quantificare quanto è reversibile o meno una "reazione" o una azione o etc... ?

quindi:
se entropia = 0 (reversibile)
se entropia != 0 (irreversibile) ?

[thotgor]

Teoricamente la trattazione termodinamica di entropia sarebbe valida solo per sistemi reversibili...

ci dice che il calore scambiato reversibilmente sulla temperatura è uguale alla funzione di stato entropia...nel caso in cui il calore non sia scambiato reversibilmente si può dimostrare che il l'entropia è maggiore di quel rapporto...
in un sistema isolato l'entropia può solo aumentare, o al limite essere uguale a zero.

[fabio80]

Originariamente inviato da misterx

mi permette di quantificare quanto è reversibile o meno una "reazione" o una azione o etc... ?

quindi:
se entropia = 0 (reversibile)
se entropia != 0 (irreversibile) ?

il mio prof di sistemi energetici aveva dato una spiegazione molto terra terra di entropia: "misura del grado di sputtanamento energetico di un sistema termodinamico"

[misterx]

Originariamente inviato da thotgor

Teoricamente la trattazione termodinamica di entropia sarebbe valida solo per sistemi reversibili...

ci dice che il calore scambiato reversibilmente sulla temperatura è uguale alla funzione di stato entropia...nel caso in cui il calore non sia scambiato reversibilmente si può dimostrare che il l'entropia è maggiore di quel rapporto...
in un sistema isolato l'entropia può solo aumentare, o al limite essere uguale a zero.

scusa ma non ho capito molto di quanto dici

[misterx]

Originariamente inviato da fabio80

il mio prof di sistemi energetici aveva dato una spiegazione molto terra terra di entropia: "misura del grado di sputtanamento energetico di un sistema termodinamico"

quindi è una misura di reversibilità ?

[fsdfdsddijsdfsdfo]

Originariamente inviato da misterx

quindi è una misura di reversibilità ?

considera l'entropia come la misura dell'uso delle energie potenziali.

[misterx]

Originariamente inviato da dijo

considera l'entropia come la misura dell'uso delle energie potenziali.

ci sono quasi ma, puoi spiegarti meglio ?

[Lucrezio]

Allora. Molto terra a terra, l'entropia è una misura del "disordine" di un sistema.
L'aumento dell'entropia dell'universo è un criterio di spontaneità, in quanto si può dimostrare (si trova anche sui libri per liceo) che, essendo l'universo un sistema isolato, S(B)>=S(A) (dove B è uno stato successivo ad A) e l'uguale vale solo per trasformazioni reversibili. Vedila con un esempio:
Hai una goccia di inchiostro che cade in un bicchiere d'acqua.
Se dividi il bicchiere in cellette della dimensione della goccia, all'inizio hai che tutte le molecole d'inchiostro stanno in una celletta, ovvero il tuo sistema si può descrivere come un unico microstato (situazione ordinata).
Dopo diffusione, l'inchiostro è sparso ovunque! Ovvero, per descriverlo è necessario invocare un numero enorme di possibili configurazioni microscopiche.
L'entropia è direttamente proporzionale al logaritmo dei microstati... quindi la seconda situazione è - come viene ovvio aspettarsi - termodinamicamente favorita

[misterx]

Originariamente inviato da Lucrezio

Allora. Molto terra a terra, l'entropia è una misura del "disordine" di un sistema.

ok, fino a qui è chiarissimo, ma a che serve, in pratica, conoscere questa proprietà ?

[Lucrezio]

Originariamente inviato da misterx

ok, fino a qui è chiarissimo, ma a che serve, in pratica, conoscere questa proprietà ?

Ti serve a determinare l'evoluzione di un sistema - ad esempio a vedere in che direzione va una reazione chimica!
Se ad esempio hai un equilibrio del tipo
Fe2O3 + 3Al ---> Al2O3 + Fe
Sapere che scritto in questa direzione provoca un aumento dell'entropia dell'universo ti dà una garanzia della sua spontaneità

[misterx]

Originariamente inviato da Lucrezio

Ti serve a determinare l'evoluzione di un sistema - ad esempio a vedere in che direzione va una reazione chimica!
Se ad esempio hai un equilibrio del tipo
Fe2O3 + 3Al ---> Al2O3 + Fe
Sapere che scritto in questa direzione provoca un aumento dell'entropia dell'universo ti dà una garanzia della sua spontaneità

magari un esempio meno orientato alla chimica, mi serve per fisica

Hai un esempio che si adatti ad un motore a combustione interna ?

p.s.
non vorrei che sia un termine abusato e che dipenda fortemente dal settore di cui si sta parlando. Anche in informatica si usa il termine entropia, e viene usato ad esempio per misurare con quale ordine/disordine vengonon digitati dei caratteri da tastiera. Vai a capirne il significato però.

[CioKKoBaMBuZzo]

a me per spiegarla molto grossolanamente hanno detto che è come se avessi un mazzo di 4 carte messe in ordine. dopo che si mescolano, le probabilità che il mazzo venga ancora ordinato sono di una su 24. quindi ad esempio è più probabile che tutta l'aria all'interno di questa stanza rimanga dentro, piuttosto che se ne vada fuori dal buco della serratura tutta insieme. però bho mi ha lasciato un pò perplesso sta spiegazione, perchè se è vero che lo stato in cui le molecole dell'aria rimangano nella stanza è più probabile di quello in cui se ne vanno tutte fuori, non è anche vero che se potessi registrare lo stato delle molecole in un istante, questo particolare stato avrebbe avuto un'uguale probabilità di verificarsi di quello in cui se ne vanno tutte dal buco della serratura?

[fsdfdsddijsdfsdfo]

Originariamente inviato da misterx

magari un esempio meno orientato alla chimica, mi serve per fisica

Hai un esempio che si adatti ad un motore a combustione interna ?

qui l'energia potenziale è chiarissima.

Prima di definire l'entropia definiamo l'antientropia, che ha la proprietà di diminuire con il tempo.

L'antientropia è una misura della quantità di energia potenziale del sistema, o anche dell'ordine.

La benzina ha una enorme quantità di energia potenziale, il motore attraverso reazioni chimiche trasforma questa energia potenziale in energia meccanica, il motore si muove e questa energia meccanica piano piano si diffonde nell'ambiente come energia termica dissipata attraverso l'attrito.
Per invertire la diminuzione dell'antientropia dovresti prendere le molecole di scarto, farle reagire al contrario dandole energia e quindi usandole come pile per l'energia potenziale. Se ci pensi bene equivale a mettere ordine, come quando tu metti ordine nella tua stanza.
Usi energia, questa energia si accumula e diventa disponibile dopo.
C'è un problema però: l'energia per ritrasformare il combusto in carburante è ENORME rispetto a quella che ti da, e questo è dato dal fatto che l'entropia aumenta sempre. Ogni reazione che tu fai dissipa energia e quindi non potrai mai far diminuire l'entropia.

Puoi far diminuire l'entropia localmente, ma globalmente osserverai un aumento.

[Lucrezio]

Originariamente inviato da misterx

magari un esempio meno orientato alla chimica, mi serve per fisica

Hai un esempio che si adatti ad un motore a combustione interna ?

p.s.
non vorrei che sia un termine abusato e che dipenda fortemente dal settore di cui si sta parlando. Anche in informatica si usa il termine entropia, e viene usato ad esempio per misurare con quale ordine/disordine vengonon digitati dei caratteri da tastiera. Vai a capirne il significato però.

Beh, certo il senso fisico dell'entropia è quello termodinamico, l'uso in informatica è sicuramente traslato.
Il motore a combustione interna è sempre una macchina termica.
Ora, io non mi ricordo esattamente il ciclo termidinamico che meglio lo rappresenta... ma ti posso dire che il funzionamento del motore a scoppio provoca un aumento dell'entropia dell'universo. Infatti si basa sulla combustione di un opportuno agente (benzina, gasolio...), che sviluppando calore fornisce l'energia al motore per produrre il lavoro richiesto; tale combustione è spontanea (primo punto a favore dell'aumento di entropia, dovuto alla reazione di combustione), inoltre non tutta l'energia può essere sfruttata (il rendimento è sempre minore del 100%), e questo va ad aumentare l'entropia dell'universo: principalmente perché le trasformazioni che avvengono non sono reversibili, in quanto estremamente rapide - non procedono attraverso stati di equilibrio - e dispersive.
Sarebbe forse meglio fare un po' di conti, perché così è abbastanza aria fritta...

[fsdfdsddijsdfsdfo]

Originariamente inviato da Lucrezio

(il rendimento è sempre minore del 100%),

questa è una frase che insegnano sempre a scuola ma secondo me è inesatta.

Cos'è? riesci a violare il principio di conservazione dell'energia con un semplice motore?
No. Semplicemente ti fornisce energia in forme che tu non puoi sfruttare.

E' stupido parlare di energia in se, bisogna parlare di differenziali. Il big bang ha sviluppato un enorme quantità di calore tutt'ora disponibile sotto forma di radiazione di fondo, ma siccome questa energia è diffusa su tutto l'universo è impossibile usarla.

Immagina che tu sia bagnato e che ti vuoi asciugare con un asciugamano. Quanto ti asciughi è la quantità di energia che riesci ad usare.
All'inizio ti asciughi molto, e quindi l'energia che usi è alta. Immaginati di bagnarti di nuovo però. Lo stesso asciugamano ti asciugherà sempre meno finchè non arriverà a bagnarti tanto quanto ti asciuga. L'energia è sempre presente ma il differenziale è nullo e quindi diventa inutilizzabile.

[Lucrezio]

Originariamente inviato da dijo

questa è una frase che insegnano sempre a scuola ma secondo me è inesatta.

Cos'è? riesci a violare il principio di conservazione dell'energia con un semplice motore?
No. Semplicemente ti fornisce energia in forme che tu non puoi sfruttare.

E' stupido parlare di energia in se, bisogna parlare di differenziali. Il big bang ha sviluppato un enorme quantità di calore tutt'ora disponibile sotto forma di radiazione di fondo, ma siccome questa energia è diffusa su tutto l'universo è impossibile usarla.

Immagina che tu sia bagnato e che ti vuoi asciugare con un asciugamano. Quanto ti asciughi è la quantità di energia che riesci ad usare.
All'inizio ti asciughi molto, e quindi l'energia che usi è alta. Immaginati di bagnarti di nuovo però. Lo stesso asciugamano ti asciugherà sempre meno finchè non arriverà a bagnarti tanto quanto ti asciuga. L'energia è sempre presente ma il differenziale è nullo e quindi diventa inutilizzabile.

Non è esatto! Stai confondendo il primo ed il secondo principio della termodinamica.
La definizione di rendimento è univoca: non parla di energia ma di lavoro utile (meccanico, elettrico...).
Ora devo scappare che vado a vedere il Codice Da Vinci... magari se en riparla
Ciao

[CioKKoBaMBuZzo]

ma il rendimento non è un concetto intiutivo, è un numero puro definito rigorosamente dal lavoro compiuto dalla macchina diviso il calore acquistato per compierlo, e in questo senso il rendimento non è mai uguale al 100%

edit: sono arrivato in ritardo

[fsdfdsddijsdfsdfo]

Originariamente inviato da Lucrezio

Non è esatto! Stai confondendo il primo ed il secondo principio della termodinamica.
La definizione di rendimento è univoca: non parla di energia ma di lavoro utile (meccanico, elettrico...).
Ora devo scappare che vado a vedere il Codice Da Vinci... magari se en riparla
Ciao

Se parli di lavoro utile allora va bene.

Il motore compie anche altro lavoro, che però è per l'appunto "inutile", cioè non possiamo usarlo.

[thotgor]

Ci sono 20000 di definizioni per il secondo principio della termodinaca e entropia, che si applicano a 200000 situazioni differenti.

[misterx]

Originariamente inviato da thotgor

Ci sono 20000 di definizioni per il secondo principio della termodinaca e entropia, che si applicano a 200000 situazioni differenti.

per questo non se ne viene a capo

Mi riesce più semplice pensare all'entropia come ad una sorta di attrito termodinamico e cioè a quella parte di energia non convertita in lavoro utile che si perde per la legge dell'entropia