Energia libera - Università degli Studi di Salerno

Seconda legge gg della termodinamica
È una legge probabilistica
probabilistica.
probabilistica
probabilistica.
È molto improbabile che tutte le molecole d’aria
vadano nello stesso istante nell’angolo nell nell’angolo angolo della stanza stanza, e
io muoia soffocato. soffocato
Richiede un’analisi del concetto di probabilità
di una distribuzione di materia e energia, e una
grandezza per misurarla quantitativamente:
quantitativamente
C. A. Mattia 73
Entropia p macroscopica p
Consideriamo ora l’effetto l effetto di un trasferimento
reversibile infinitesimo di calore ad un corpo corpo.
Dal punto di vista dell’ordine molecolare edella della
ridistribuzione energetica interna interna, fornire una
quantità dq rev al sistema ha un effetto
maggiore se la temperatura è bassa. bassa
S Se il sistema it è già ià ad add alte lt t temperature, t avrà
à
già g una grande g ridistribuzione interna
dell’energia, e fornire dq rev al sistema ha meno
effetto effetto.
C. A. Mattia 75
Entropia p macroscopica p
Come possiamo p esprimere p l’entropia p in termini
miacroscopici
miacroscopici?
Le molecole di un sistema ad alta temperatura sono
molto disordinate, sia nella loro posizione sia in
termini degli stati energetici occupati (t (traslazionali
ttraslazionali, sl i li
vibrazionali, rotazionali)
rotazionali).
L Le molecole l l di un corpo a b bassa t temperatura t (ad ( (ad d
esempio un solido) sono molto più ordinate, sia nella
posizione i i sia i negli li stati t ti energetici ti i permessi permessi. i
Un sistema a bassa temperatura p ha meno stati
energetici eposizioni posizioni permesse di un sistema ad alta
temperatura
temperatura. p
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Entropia p macroscopica p
L’effetto L effetto sulla distribuzione molecolare, a
parità di dq dipende dalla temperatura.
temperatura
dqrev rev, dipende
P Possiamo allora ll considerare d l la quantità à d dq / /T.
dqrev rev/T
Il calore non è un differenziale esatto esatto,
tuttavia èpossibile possibile dimostrare che dq dqrev rev/T /T èun un
diff differenziale i l esatto. esatto tt
Quindi esiste una funzione di stato stato, che
chiamiamo entropia, tale che
dS = dq dqq rev rev/T rev rev/T
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