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Friday, 1 June 2012

Domanda trovata in rete: qualcuno sa spiegarmi per bene come si calcola l'entropia in una trasformazione adiabatica irreversibile???


Bisogna capire cosa significa "entropia in una trasformazione", adiabatica o meno. Agli stati di equilibrio possibili di un sistema termodinamico è associata una funzione (detta appunto "di stato") S, chiamata entropia, che tra le altre caratteristiche ha quella di soddisfare le relazionI:

(1) S(B) – S(A) = ∫ (δQ)/T se l'integrale è effettuato lungo una qualsiasi trasformazione reversibile da A a B;

(2) S(B) – S(A) > ∫ (δQ)/T se l'integrale è effettuato lungo una qualsiasi trasformazione irreversibile da A a B.

In particolare, se A e B sono collegabili da una trasformazione adiabatica reversibile allora S(B) – S(A) = 0, cioè non si ha variazione di entropia. Se tu hai due stati A, B e vuoi calcolare esattamente S(B) – S(A), dovrai cercare una trasformazione reversibile (quindi diversa da ogni trasformazione irreversibile di qualunque tipo che abbia portato il sistema da A a B), e calcolare poi ∫ (δQ)/T lungo questa trasformazione reversibile.
Se poi il sistema è formato da un gas perfetto, tutto si semplifica! In questo caso, sempre e comunque,

ΔS = S2 – S1 = n[Cv·ln(T2/T1) + R·ln(V2/V1)] 

e quindi basta conoscere i valori delle variabili di stato iniziali e finali (p1,V1,T1), (p2,V2,T2).