Quanti sono i principi della termodinamica? Critica all’interpretazione di Philip Lervig sulla teoria di Sadi Carnot (1824) Raffaele PISANO Docente di Fisica I.P.S.I.A., “Mattei”, Latina Gruppo di Storia della Fisica, Dip. di Scienze Fisiche Università di Napoli, “Federico II” Dottorando, Università di Roma, “La Sapienza” Website: http://www.historyofscience.it e-mail: pisanoraffaele@iol.it

Pisano Raffaele www.historyofscience.it Struttura del lavoro Le diverse interpretazioni storiche W. Ostwald (1892) F. Koenig (1959) D. L. Scott (1971) C. C. Gillispie (1971) Analisi Storico-fondazionale Meccanica e Termodinamica La logica della termodinamica I principi della termodinamica L’interpretazione di P. Lervig (1972-76) Una nuova interpretazione (2000-2004) Confronto delle due interpretazioni Critica all’interpretazione di P. Lervig Conclusioni storiche e riflessioni didattiche Pisano Raffaele www.historyofscience.it

2. Analisi storico-fondazionale Meccanica e Termodinamica Concetti cruciali della teoria Isaac Newton (1642-1727) Meccanica Sadi Carnot (1796-1832) Termodinamica Spazio Infinito e assoluto Delimitato e relazionale Tempo Assoluto Variazione finita nel tempo Inerzia Come perpetuo Impossibilita del moto perpetuo Concetto-base Accelerazione Trasformazione Interazione Forza-Causa Lavoro Problema matematico Integrazione di dq/t Tecniche argomentative Equazioni differenziali Ciclo Soluzioni Tutti i moti possibili, per una data forza, da a Massimo dell’ efficienza delle macchine termiche Adattata da Drago, Le due opzioni, 1991 Pisano Raffaele www.historyofscience.it

2. Analisi storico-fondazionale La logica della Termodinamica Una doppia negazione (FDN) che non afferma esprime che non si è in grado (di dimostrare e/o) di verificare sperimentalmente la corrispondente frase affermativa. Si possono trovare esempi in Storia della Fisica, della Chimica e della Matematica in cui La teoria segue una logica non classica OP/OA Pisano Raffaele www.historyofscience.it

3. I principi della termodinamica di Sadi Carnot (1824) Philip Lervig propone una analisi comparativa tra la teoria originale di S. Carnot e la teoria moderna I due principi proposti da Philip Lervig per la teoria di Sadi Carnot 1 Un moto perpetuo è impossibile 2 Il calore si conserva P. Lervig, “On the Structure of Carnot’s Theory of Heat”, Arch. Hist. Ex. Sc., vol. 9, n° 2, 1972, pp. 222-239 P. Lervig, “The existence of work function in Carnot's theory”, in Taton A. (ed.), S. Carnot et l’éssor de la thérmodynamique, CNRS, Paris, 1976, pp. 199-212. Pisano Raffaele www.historyofscience.it

3. I principi della termodinamica di Sadi Carnot (1824) I cinque principi proposti da Drago e R. Pisano per la teoria di Sadi Carnot 1* Nelle macchine termiche anche quando si ha 2 F-m solo quando c’è un 3 causa il movimento e 4* Impossibilità del moto perpetuo 5 Validità dei ragionamenti anche per un Pisano Raffaele www.historyofscience.it

4. Confronto delle due interpretazioni Critica all’interpretazione di Philip Lervig Organizz. della teoria La teoria di Sadi Carnot secondo Drago e Pisano (2000-2004) La teoria di Sadi Carnot secondo Lervig (1972-1976) La teoria meccanica del calore (moderna) Termodinamica espressa in un teoria OP, con FDN 1) 2) Un moto perpetuo è impossibile Non c’è consumo di calore (calorico) Non è vero che il calore non sia lavoro Un moto perpetuo di seconda specie è impossibile Termodinamica espressa in un teoria OA, senza FDN Il calorico si conserva in un ciclo Esiste una effic. massima Il calore si conserva L’energia si conserva Entropia Pisano Raffaele www.historyofscience.it

Pisano Raffaele www.historyofscience.it Conclusioni storiche P. Lervig propone due principi ricavati da una analogia tra entropia e calorico P. Lervig inverte l’ordine dei due principi anche rispetto alla teoria moderna A. Drago e R. Pisano propongono 5 principi ricavati da una analisi-fondazionale basata sulle frasi speciali. P. Lervig suggerisce i due principi pensando alla teoria moderna (OA) Due sono sul rapporto cruciale fisica- matematica nella teoria Pisano Raffaele www.historyofscience.it

Riflessioni didattiche Le Rèflexions come un testo di Storia della Fisica (basato solo sul II) e motivato socialmente, il rendimento): sviluppo concettuale e teorico della scienza. Multi-disciplinare: Storia, Italiano, Filosofia, Lingua straniera, Chimica, Matematica, Educazione Tecnica. Le Rèflexions come un testo di Termodinamica per un calcolo originale e semplice del rendimento di una macchina termica. Pisano Raffaele www.historyofscience.it