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WorksheetsThe elusive and misty second law of Thermodynamics
Total questions: 13
Worksheet time: 19mins
È possibile trasformare tutto il calore sottratto a una sorgente termica in lavoro, come unico risultato di una trasformazione termodinamica (più di una risposta corretta)
Sì, infatti i motori termici funzionano così.
Sì, nei sogni di Kelvin magari
No, una parte di energia termica viene sempre sprecata
Non ancora, ma con il miglioramento della tecnologia riusciremo
In Canada hanno costruito un frigorifero che è in grado di trasferire calore dal cibo all'esterno senza bisogno di essere collegato a una fonte di energia (più di una risposta corretta)
Sì, e l'hanno chiamato "il delirio post sbronza di Clausius"
Impossibile: è necessario compiere lavoro sul sistema per estrarre energia da una fonte fredda e trasmetterla a una sorgente calda
Il Canada sarà anche bello, ma questa non la bevo proprio
Sì, e hanno inventato anche la macchina del tempo, e il moto perpetuo... ma insomma siamo seri
Sì, è possibile, basta che la differenza di temperatura sia molto grande
"Tutte le forme di energia sono uguali tra loro, ma alcune forme sono più uguali delle altre" semicit.
Quali sono le forme di energia che potremmo definire "utili"?
Orwell si rivolta nella tomba
Energia potenziale elastica, potenziale gravitazionale, cinetica e termica
Energia meccanica ed energia termica
Tutte, tranne l'energia termica
In che senso di parla di forme di energia "utili"? Spiega
Ma se l'energia termica è legata all'energia cinetica delle molecole che compongono un sistema, perché si dice che è energia "degradata"? L'energia cinetica non è forse legata al movimento? (più di una risposta corretta)
Il fatto è che è energia cinetica media, per cui ogni molecola si muove in direzione casuale. Nel complesso questa energia è poco sfruttabile.
Si dice che è degradata perché non si può trasformare tutta l'energia termica in lavoro
Perché può essere convertita integralmente in lavoro
In un sistema isolato, l'entropia
non può che aumentare
aumenta o, al limite, rimane costante
può anche diminuire
rimane sempre costante
In quale caso l'entropia di un sistema isolato rimane costante?
Quale, tra i sistemi a), b) e c) è quello la cui configurazione è più probabile?
il sistema a), nel quale la disposizione delle tessere dei due colori è bella ordinata
il sistema b) nel quale c'è solo una tessera "fuori" posto, il che è molto probabile
il sistema c), perché ci sono molti più modi di ottenere una configurazione così disordinata che non una ordinata come la a) o la b)
Quale, tra i sistemi a), b) e c) è quello la cui entropia è maggiore?
il sistema a), nel quale la disposizione delle tessere dei due colori è bella ordinata
il sistema b) nel quale c'è solo una tessera "fuori" posto, il che è molto probabile
il sistema c), perché ci sono molti più modi di ottenere una configurazione così disordinata che non una ordinata come la a) o la b)
L'entropia è maggiore per
lo stato con la configurazione più probabile
lo stato con la configurazione meno probabile
Quando si parla di sistema "ordinato"o sistema "disordinato" a cosa si fa riferimento?
è sempre legato al concetto di probabilità: un sistema macroscopicamente ordinato viene ottenuto meno probabilmente rispetto a uno disordinato
è un concetto estetico: quando tutto sembra simmetrico allora il sistema è ordinato, viceversa non lo è
è un concetto che ha senso solo per sistemi costituiti da numeri molto grandi di costituenti
Esiste una grandezza chiamata entropia anche in teoria dell'informazione, che dà una misura della quantità di informazione contenuta in un sistema. Maggiore l'entropia, maggiore l'informazione. Per capire in che senso entropia e informazione sono legati, guarda le seguenti immagini. Quale delle due contiene più informazione secondo te?
Quella a colori contiene più informazione. Infatti, in quella in bianco e nero alcuni colori non si distinguono più: abbiamo perso un po' di informazione. Quale delle due, secondo te, ha un'entropia maggiore?
