MACCHINE TERMICHE E IRREVERSIBILITA’ ITIS URBINO 19 FEBBRAIO 2009
SCHEMA DI UN FRIGORIFERO
UN FRIGORIFERO DOMESTICO
UNA STANZA ISOLATA CON UN FRIGORIFERO APERTO IN FUNZIONE
REVERSIBILITA’ DELLE LEGGI Tutte le principali leggi della fisica sono reversibili. Cioè, se consentono che un sistema fisico vada dallo stato A allo stato B, allora, con opportuni cambiamenti di valore di alcune variabili, consentono anche il passaggio dallo stato B allo stato A.
LA MECCANICA E’ REVERSIBILE In accordo con la legge di Newton, applicando la forza adeguata, il sasso può andare da A a B e viceversa. B A
QUALE E’ PIU’ PROBABILE?
IL DIAVOLETTO DI FEYNMAN
QUALE E’ PIU’ PROBABILE?
ENTROPIA Gli stati fisici più probabili sono quelli a maggiore entropia. C’è un numero enorme di modi di essere cenere e un numero ridotto di modi di essere sigaro. L’irreversibilità viene spiegata dall’ipotesi che i sistemi fisici vanno in media dagli stati meno probabili a quelli più probabili.
ENTROPIA Nell’intero universo, quindi, aumenta l’entropia. Se l’universo fosse esistito da tempo infinito, allora avrebbe già raggiunto l’equilibrio termico. Il che è falso, quindi l’universo esiste da un numero limitato di anni. Oggi si suppone che l’universo abbia circa 14,5 miliardi di anni.
L’INIZIO DELL’UNIVERSO Siccome in media nell’universo l’entropia aumenta, al momento della sua nascita l’universo doveva possedere un’entropia inferiore a quella odierna. Questa è una caratteristica dell’inizio dell’universo, che probabilmente è da ricondurre a un evento primitivo caldo, che spesso viene chiamato “big bang”.
LA RICERCA NON HA FINE Però non è detto che l’entropia debba sempre aumentare, perché il big bang cioè l’inizio dell’universo, è un improvviso abbassamento dell’entropia. Alcuni pensano che abbia origini Divine. Altri che non è ancora spiegato. Altri ancora che non ha bisogno di essere spiegato.