Page 117 - La Fisica nella Storia
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Entropia
L’entropia è un concetto complicato da definire, perché rappresenta cose diverse a seconda
della situazione. Ad esempio, una definizione di entropia potrebbe essere la misura del
disordine, cioè di quanto le cose sono mescolate. D’altra parte, l’entropia si può anche
considerare come la misura della capacità che ha un sistema di consumare energia per portare
a termine un compito. Il secondo principio della termodinamica definisce la “direzione del
tempo”.
Nota: Se si trovasse un sistema isolato in cui l’entropia diminuisce, allora potremmo dire che il
tempo stesso ha cambiato direzione.
Rudolf Clausius (1822 – 1888) introdusse la nozione di “entropia”, definita come rapporto tra la
quantità di calore ceduta o assorbita da un corpo e la sua temperatura assoluta
S = ,
per cercare di spiegare come si potesse esprimere in forma matematica l’impossibilità del
passaggio spontaneo di calore da un corpo a temperatura più bassa ad uno a temperatura più
elevata.
Si arrivò così al concetto che l’entropia di qualsiasi sistema isolato possa solo aumentare o
mantenersi costante.
Solo nel caso di lavori innaturali, come il passaggio forzato tra calore e lavoro utile o quello
utilizzato attraverso il consumo di energia per far passare il calore da un corpo freddo ad un
corpo caldo, possono produrre entropia negativa.
Approfondimento: Associando il concetto di entropia al secondo principio della termodinamica,
possiamo affermare che una trasformazione può avvenire solo se l’entropia del sistema
aumenta. Inoltre, una trasformazione risulta “reversibile” unicamente quando non si ha alcuna
variazione di entropia fra il sistema iniziale e quello finale.
Le leggi riguardanti l’energia e l’entropia sono delle leggi fondamentali dell’Universo e ci dicono
di come l’entropia dell’Universo sia destinata sempre ad aumentare, fino al raggiungimento di
un valore massimo coincidente con uno “stato di morte termica”, cioè uno stato in cui vi sia la
totale assenza di un qualsiasi processo fisico, chimico e biologico.
L’idea che il calore fosse una forma di energia dovuta al movimento di piccolissime particelle
divenne presto un pensiero comune, per i fisici dell’epoca.
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