IL PARCO DELLE BUFALE

Temperatura e termodinamica

8723376504_9e8de368f4_zIL PARCO DELLE BUFALE – Mentre su mezz’Italia imperversava il maltempo, un chimico nucleare uso cacciare bufale sulla fusione fredda, impartiva lezioni di termodinamica ai giullari che per ripararsi dai suoi strali si erano rifugiati nello scantinato della custode.

Prima lezione:

Il tempo è una variabile sconosciuta alla termodinamica. Nessuna equazione di termodinamica contiene la variabile tempo.

Seconda lezione:

nessuna equazione termodinamica contiene il parametro tempo.

Terza lezione:

le leggi della termodinamica sono indipendenti dal tempo; il parametro tempo è sconosciuto alla termodinamica.

Quarta lezione:

La grandezza tempo non figura mai in termodinamica.

Poiché i giullari non le capivano, il chimico impartì alla custode il seguente ordine:

Cerca di applicare il rasoio di Occam. Trovami su un trattato di termodinamica chimica una equazione, una relazione qualsiasi in cui figuri la grandezza tempo.

La custode ubbidì. Impugnò il rasoio in una mano, la lanc lenz lente d’ingrandimento nell’altra e in detti trattati (1) trovò le equazioni di

Fourier (2)

 \frac{\partial Q}{\partial t} = -k \oint_S{\overrightarrow{\nabla} T \cdot \,\overrightarrow{dA}}

Darcy

\tau \frac{\partial q}{\partial t}+q=-K \nabla h

Onsager che francese non era

 \frac{\partial s}{\partial t} + \nabla \cdot \mathbf{J}_s = \frac{\partial s_c}{\partial t}

e alla terza si fermò.

Al chimico non bastò.

Ma allora, si chiese la custode, nel primo termine e pure nel secondo, la t accanto al  sta per:

1. temperatura

2. tasso

3. tombola

4. tombolo

5. termo-statica

???

(1) Bibliografia

Fourier: Corso di Termodinamica, Univ. Minnesota; Dynamics of Heat; in francese;  in italiano per le scuole superiori

Darcy: Modern Engineering Thermodynamics (p. 777); in francese; in italiano sul sito della Società di Chimica

Onsager, un classico del 1931.

(2) Su Fourier “padre della termodinamica” insieme a Carnot, la custode francese non ammette discussione.

Pubblicato con licenza Creative Commons Attribuzione-Non opere derivate 2.5 Italia.   
Crediti immagine: Daniel Chow, Flickr

6 Commenti

  1. Le leggi della termodinamica si riferiscono sempre ad un solo ciclo. UN SOLO CICLO NON POTRA’ MAI AVVENIRE in un tempo uguale a zero ma sempre in un tempo FINITO.

  2. Domande difficili …

    Temperatura vabbè, ma in °C, °R, °F, K …;

    Tasso è equivoco per via di Tasso poeta, Tasso mustelide, Tasso conifera, Tasso di sconto, Tasso v. verbo tassare;

    Tombolo è equiv. anche lui per via di Tombolo attrezzo per realizzare merletti e pizzi, Tombolo per “lavoro al T.”, Tombolo località marina, Tombolo formazione geologica, Tombolo toponimo (Cerca con Google —>172 000 risultati), Tombolo voce v. tombolare, Tom Bolo nome proprio di persona (x0,5);

    Tombola è equivoco però pocopoco: v. verbo tombolare (x2, pres. e imper.), gioco popolare, interiezione, Tom Bola nome ecc (x0,5).

    Termo-statica nella fattispecie può andare, anche se di solito la vedrei meglio senza trattino.

    Così non si indovina mai.

    Saluti.

    R

    (il dotto contributo di R. era finito spam, la custode)

  3. domm,
    la ringrazio perché lo diceva anche Carnot (non per farmi i fatti suoi, ma è andato a scuola in Francia anche lei?)


    Renato,
    scusi il filtro, non so perché ce l’abbia con lei…
    Ha ragione, a termostatica non ci va il trattino e tasso andava precisato.
    Invece tombolo mi sembra un buon esempio di sistema fuori dall’equilibrio, almeno nella mia esperienza con i fuselli, e tombola introduce un tot di stocastico nel ciclo.

  4. Mi sembra che la confusione sul tempo in termodinamica sia legittima. A cominciare proprio dal simbolo t usato universalmente per il tempo, ciò ci obbliga a indicare la temperatura con il simbolo maiuscolo T, mentre forse la minuscola sarebbe più appropriata, per una variabile intensiva quale la temperatura. Poi bisogna riconoscere che la parte più spettacolare della termodinamica, dove con poco si ottiene molto, è la termodinamica dei sistemi in equilibrio. La semplice ipotesi di equilibrio porta ad una cascata di risultati, il numero delle implicazioni è straordinario. Eppure, anche in equilibrio… qualcosa si muove. Si tratta comunque di un equilibrio statistico, le fluttazioni ci sono, eccome! Forse il termine stesso termoDINAMICA ci dovrebbe fare sospettare che si parla di movimenti nel tempo, e infondo le reazioni che il chimico nucleare della fusione fredda (immobile?) ha letto nei suoi libri devono avvenire in qualche momento. Anche se vogliamo considerare solo le medie e tralasciamo le fluttuazioni, che sono visibili solo all’eccentrico Mr. Brown con un microscopio su una particella di polline, queste quantità medie parlano di movimento. In un gas non troppo denso si può calcolare la velocità media delle molecole, risulta che lo spostamento medio per unità di tempo di una molecola é uguale alla radice quadrata di (3kT/m). Ossia più é alta la temperatura più le molecole si spostano velocemente nel tempo, qui t e T sono proprio legate intimamente. A temperatura ambiente e alla pressione atmosferica, l’idrogeno si muove a circa 7200 Km all’ora, non proprio una lumaca statica.
    Anche senza andare a scomodare i difficili trattati dei sistemi non in equilibrio, c’é un momento cruciale quando si capisce che la termodinamica veramente é la teoria del tempo, ossia quando è introdotta l’Entropia. Questa variabile termodinamica é la nostra freccia del tempo, ciò che da una direzione alle nostre equazioni, che spesso possono correre al contrario, senza contraddire leggi fisiche. L’entropia ci rivela il prima e il dopo di un sistema, da lì scopriamo come evolve (nel tempo) il nostro mondo.
    Riassumendo, quella piccola t é un po’ nascosta nella termoDinamica, forse la grande T gli sta davanti e ci impedisce di vederla, ma la sua presenza e importanza, non ci deve sfuggire.

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