Fisica tecnica/Secondo principio della termodinamica: differenze tra le versioni

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INTRODUZIONE Se il Primo Principio è in sostanza la quantificazione teorica dell'impossibilità di produrre energia e quindi lavoro dal nulla nel Secondo Principio si ha l'estensione del concetto alla impossibilità ,inizilamente considerata solo come limite tecnologico e qundi pratico,di trasformare completaqmente il calore in lavoro dove per lavoro si deve intendere un qualcosa di utile ottenibile dal funzionamento di una macchina termica.Difatti il Secondo Principio è figlio degli studi di Sadi Carnot,ingeniere che operava sulle prime macchine per le quali arrivò a formularne il rendimento massimo ottenibile.Come fonte di energia era disponibile allora solo il calore da combustione che veniva passato al fluido motore come ad esempio l'acqua che diventa vapore.Tale rendimento è legato alla temperatura iniziale del fluido,cioè il vapore,con la sua temperatura finale una volta ricondensato in acqua.Siccome l'acqua a 100°C è tornata liquida non sarà più in grado di azionare il meccanismo e pertanto il calore che in essa rimane è a tutti gli effetti perduto.Questo in parole povere era considerato solo un limite della tecnologia allora disponibile ma in realtà è un limite insuperabile e comune a qualunque forma di energia e a qualunque forma di trasformazione della stessa.La prima enunciazione del Secondo Principio infatti era stata la seguente: " non è possibile trasformare integralmente il calore in lavoro" e di conseguenza anche"non è possibile far passare calore da un corpo freddo ad un o più caldo senza spendere lavoro"(enunciati di Kelvin-Clausius).

Con questo però non si va molto lontani.Infatti se bisogna ricorrere a processi ideali per poter in qualche modo quantificare l'entropia essa stessa diventa in un certo modo ambigua.I processi ideali infatti pressuppongono condizioni non realizzabili.Sarà con Boltzmann che si avrà il salto necessario per svincolare il concetto di entropia dalle condizioni al contorno introducendo il concetto prima di probabilità e poi di ordine e disordine del sistema.

Alla Entropia si lega infatti il concetto di ordine o disordine di un sistema e precisamente se l'entropia aumenta sempre anche il disordine è destinatao ad aumentare costantemente.