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enunciato di Kelvin-Planc

Il polimorfismo della seconda legge

Siamo partiti da un fatto molto semplice, noto come enunciato di Clausius, che è nell’esperienza quotidiana di chiunque: “Il calore fluisce spontaneamente da un oggetto caldo verso uno più freddo, viceversa non avviene mai spontaneamente”.
Non ci voleva uno scienziato per formularlo, ma, il lavoro di uno scienziato non è scoprire cose ovvie, piuttosto è quello di trarre da esse delle conclusioni. Allora abbiamo applicato l’enunciato di Clausius a concetti presi in prestito dalla meccanica: lavoro, energia, macchine e il loro rendimento… ed abbiamo scoperto come questo enunciato possa essere il “principio” su cui sono fondati concetti più astratti.

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La disuguaglianza di Clausius

La disuguaglianza di Clausius può essere considerata una versione generalizzata del teorema di Carnot, ed infatti l’abbiamo precedentemente ricavata discutendo il caso un po’ più generale di un ciclo simile a quello di Carnot, ma esteso ad n sorgenti termiche.

Adesso, la nostra discussione avrà carattere ancora più generale, in quanto, faremo delle considerazioni che si potranno applicare a qualunque sistema che effettui delle trasformazioni ciclicamente.

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Gli enunciati originali di Kelvin e di Planck della seconda legge

Kelvin:

E’impossibile, attraverso l’intervento di materia inanimata, ottenere effetti meccanici da qualsivoglia parte di materia raffreddandola a una temperatura inferiore a quella del più freddo degli oggetti circostanti.

 

Planck:

E’impossibile costruire una macchina che, lavorando su un ciclo completo, non produca alcun altro effetto che quello d’alzare un peso e raffreddare un serbatoio di calore.