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Secondo principio della termodinamica

Spiegazione del secondo principio della termodinamica

Il secondo principio della termodinamica, noto anche come enunciato di Clausius, afferma che: il calore non può spontaneamente fluire da un corpo freddo a uno più caldo.

Ai nostri fini, puramente chimici, il secondo principio della termodinamica può essere enunciato in modo diverso:

qualunque sistema, se abbandonato a se stesso, tenderà a portarsi a una condizione di massima probabilità.

Poichè la condizione di massima probabilità coincide con quella di massimo disordine, ne segue che:

qualunque sistema evolve spontaneamente verso lo stato di massimo disordine.

Si chiama entropia (S) la grandezza termodinamica che esprime lo stato di disordine di un sistema dato.

Per rendere una idea del concetto di disordine, consideriamo il sistema ghiaccio <==> acqua.

passaggi di stato

A temperatura ambiente, il ghiaccio fonde e si trasforma in acqua liquida.

Ora le sue molecole, più libere di muoversi, assumono spontaneamente una distribuzone casuale molto più disordinata che nel ghiaccio.

Quando poi, l'acqua si trasforma in vapore, le sue molecole si trovano nello stato di massimo disordine.

Anche la decomposizione del carbonato di calcio CaCO3 che produce calce è una trasformazione che avviene con un aumento del disordine dovuto sia al passaggio parziale da solido a gas, sia all'aumento del numero di particelle (1 mole → 2 moli) secondo la reazione:

CaCO3(s) →  CaO(s) + CO2(g)

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