Concetti Chiave
- Rudolf Clausius e William Thomson hanno formulato i due principi base della termodinamica tra il 1849 e il 1854.
- Il primo principio della termodinamica afferma la conservazione dell'energia nel passaggio tra calore e lavoro.
- Il secondo principio sottolinea che il calore non può passare spontaneamente da un corpo freddo a uno più caldo.
- Il secondo principio evidenzia l'esistenza di fenomeni naturali irreversibili, non contemplati dalla teoria meccanica.
- La meccanica non prevede fenomeni irreversibili, mentre la termodinamica li riconosce come inequivocabili.
La sua valorizzazione definitiva fu però dovuta agli studi di Rudolf Clausius e di William Thomson (Lord Kelvin) che, tra il 1849 e il 1854, giunsero alla formulazione dei due principi base della termodinamica, riprendendo tanto il principio di conservazione dell'energia, quanto i risultati di Carnot.
I due principi sono:
- primo principio: quando determinate quantità di effetti meccanici vengono prodotte in qualsiasi modo da sorgenti termiche o sono perse in effetti puramente termici, allora uguali quantità di calore sono distrutte o generate;
- secondo principio: il calore non può passare spontaneamente da un corpo freddo a uno più caldo.
Se il primo principio della termodinamica, riaffermando il principio di conservazione dell'energia per il passaggio calore-lavoro, non si poneva in contrasto con la meccanica, il secondo principio appariva invece in contraddizione con essa.
Esso, infatti, mostra l'esistenza di un corso naturale degli eventi in una data direzione e pone in evidenza il fatto che, spontaneamente, il passaggio di calore da un corpo a un altro non può avvenire indifferentemente in entrambi i sensi. Esistono cioè fenomeni naturali irreversibi-li i quali, una volta avvenuti, non possono più procedere in senso inverso per ristabilire la situazione di partenza. L'irreversibilità non rientra nella teoria meccanica: secondo quest'ultima, non esiste alcun principio che ci possa vietare di invertire il segno della variabile tempo nelle equazioni per descrivere il ritorno all'indietro di un qualunque si-stema; il mondo può tanto svilupparsi verso il futuro quanto ritornare al passato. Non esistono dunque fenomeni irreversibili, mentre i fenomeni termici paiono invece esserloin modo inequivocabile.
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