Il secondo principio della termodinamica (Fisica)

Schede di ripasso sul secondo principio della termodinamica. Trasformazioni reversibili e irreversibili: la definizione di ciascuna, perché quasi tutti i processi reali sono irreversibili, i requisiti quasi statico e privo di dissipazione per la reversibilità, l'espansione libera e il flusso spontaneo di calore come processi irreversibili, e l'origine microscopica dell'irreversibilità. Macchine termiche: la sostanza di lavoro, le sorgenti calda e fredda, la variazione nulla di energia interna su un ciclo, il lavoro netto W = Q_h - Q_c, e il rendimento termico e = W/Q_h = 1 - Q_c/Q_h. Frigoriferi e pompe di calore come macchine termiche invertite: Q_h = Q_c + W, i coefficienti di prestazione K_R e K_P, e perché un coefficiente di prestazione può superare 1. Enunciati del secondo principio: gli enunciati di Kelvin e di Clausius, l'impossibilità di una macchina termica perfetta o di un frigorifero perfetto, e l'equivalenza dei due enunciati. Il ciclo di Carnot: le sue quattro fasi reversibili (due isoterme, due adiabatiche), la macchina di Carnot, Q_c/Q_h = T_c/T_h, il rendimento e = 1 - T_c/T_h, il teorema di Carnot, l'uguale rendimento di tutte le macchine reversibili, e i coefficienti di prestazione di Carnot. Entropia: delta-S = Q/T per una fase isoterma reversibile, la forma integrale, l'entropia come funzione di stato, la variazione netta nulla di entropia su un ciclo reversibile, l'unità joule per kelvin, l'entropia di cambiamento di fase, e l'enunciato entropico secondo cui l'entropia totale non diminuisce mai. L'entropia su scala microscopica: l'entropia come disordine, il secondo principio statistico, delta-S = nR ln(V2/V1) per un'espansione isoterma, il terzo principio, e l'avvicinamento all'ordine perfetto allo zero assoluto.