Cosa voleva dire Fermi?

[bingobongo]

Leggendo La Termodinamica di Enrico Fermi, edizione Bollati
Boringhieri egli afferma, nell'introduzione, che il principio di
conservazione dell'energia, formulato per la prima volta da Mayer
a metà del novecento, è il primo principio della termodinamica.
Lungi dal criticare siffatta affermazione, specie formulata da un
fisico quale Enrico Fermi, mi sono fermato a riflettere e cercare
di capire.
Il primo principio afferma che la variazione dell'energia interna
è quantificabile mediante la differenza tra calore(ceduto o
assorbito) e lavoro(fatto o subito),
quindi, si fa comunque riferimento ad un sottosistema, dove mi
pare l'energia non si conservi, ma diminuisca o aumenti, solo a
livello del sistema chiuso che lo contiente la quantità di
energia rimane invariata(principio di conservazione).
In più, il primo principio della termodinamica afferma che la
funzione ottenuta mediante la differenza di cui sopra, è una
funzione di stato, per cui in termini matematici, le due
quantità, calore e lavoro meccanico, dipendono da variabili le
quali, variando, variano lo stato del sistema, ma generano
funzioni che sono sempre differenziali esatti.
Il principio di conservazione quindi vale a livello di sistema
chiuso, ma da esso come può stabilirsi il primo principio della
termodinamica?
L'equivalenza tra lavoro meccanico e calore, afferma che se il
bilancio dei lavori compiuti in un sistema chiuso è diverso da
zero, si produce calore o scompare un po' di esso, ma da qui al
primo principio della termodinamica c'è qualche passo in più mi
sembra, quale?

[Elio Fabri]

Post by bingobongo
Leggendo La Termodinamica di Enrico Fermi, edizione Bollati
Boringhieri egli afferma, nell'introduzione, che il principio di
conservazione dell'energia, formulato per la prima volta da Mayer a
metà del novecento, è il primo principio della termodinamica. Lungi
dal criticare siffatta affermazione, specie formulata da un fisico
quale Enrico Fermi, mi sono fermato a riflettere e cercare di capire.

Non ho quel libro, ma posso immaginare che abbia scritto che il I
princ. della term. e' l'enunciato generale della conservazione
dell'energia.
Questo va inteso nel senso che mentre l'energia meccanica non si
conserva in presenza di effetti dissipativi, questa conservazione si
recupera nella temodinamica.

Post by bingobongo
Il primo principio afferma che la variazione dell'energia interna è
quantificabile mediante la differenza tra calore(ceduto o assorbito) e
lavoro(fatto o subito),

Ci sono diversi modi di enunciare il primo principio: potresti anche
enuciarlo senza parlare di energia interna, dicendo che Q-L (per usare
la convenzione di segni di Fermi, che a me non piace) dipende solo
dagli stati iniziale e finale, e non dalla particolare trasformazione.
Da qui segue che puoi leggere Q-L come la variazione di una funzionedi
stato, ecc.

Se stai non alle formule ma alle idee, cio' che conta e' il
riconoscimento che Q e L vanno visti insieme come *scambi di energia*.
La conservazione sta in questo: che se qualcosa nel sistema cambia, e'
solo perche' ne ha acquistato (o ceduto) dall'esterno.

Post by bingobongo
L'equivalenza tra lavoro meccanico e calore, afferma che se il
bilancio dei lavori compiuti in un sistema chiuso è diverso da zero,
si produce calore o scompare un po' di esso, ma da qui al primo
principio della termodinamica c'è qualche passo in più mi sembra,
quale?

Non dire "si produce" o "scompare" calore: il calore non e' una
sostanza e non ha una legge di conservazione.
Questo era gia' stato capito da Rumford prima delle misure di Joule.

Pero' quale sia il tuo problema non mi e' affatto chiaro...

[bingobongo]

Post by Elio Fabri
Pero' quale sia il tuo problema non mi e' affatto chiaro...

Non si metta a ridere, nemmeno a me...!!
Mi sfugge il significato profondo dell'energia, questo forse.
La solita solfa della "capacità a compiere lavoro", che tutto
dice ma poi niente lascia capire,
non mi convince.
Riporto la frase come è scritta: "Nel 1842, dopo solo diciotto
anni, Robert Julius Mayer scopri l'equivalenza tra calore e
lavoro meccanico ed enunciò per la prima volta il principio di
conservazione dell'energia(primo principio della Termodinamica)"
Non ha quindi espressamente dichiarato l'equivalenza con il primo
principio ,lo ha solo riportato tra parentesi, ma in questo
modo... a me sembra volesse dire che sono uguali, o che in
qualche modo si possa dedurre uno dall'altro(so bene che si
tratta di *principi*) mentre in realtà, c'è bisogno di entrambi.
Il primo principio, non può giustificare l'equivalenza tra lavoro
meccanico e calore, se non ammetto che l'energia di un sistema
chiuso non varia(principio di conservazione).
Niente di più, cerco solo di capire e basta, lungi dal sollevare
chissà quali problemi, ormai, penso, risolti da voi, ma a me non
chiari del tutto.
Tutto qui!

[Ospite]

Post by Elio Fabri
Se stai non alle formule ma alle idee,

Caro Elio, questo, a bingobongo, e' un concetto che hanno ripetuto in
tanti, piu' volte, anche su IIS.
Purtroppo pero', pare che gli risulti molto difficile non mangiare il
menu'* :)
....

Post by Elio Fabri
primo, che abbiamo sempre a che fare con modelli (questo significa che
bisogna conoscerne il campo di applicazione, non basta sapere usare lo
strumento matematico, bisogna sapere anche dove e quando usarlo)
secondo, molto più sinteticamente, "confondere il modello con la realtà
è come andare al ristorante e mangiarsi il menù" ;-)

[bingobongo]

Post by Ospite

Post by Elio Fabri
Se stai non alle formule ma alle idee,

Caro Elio, questo, a bingobongo, e' un concetto che hanno
ripetuto in
tanti, piu' volte, anche su IIS.
Purtroppo pero', pare che gli risulti molto difficile non
mangiare il
menu'* :)

Ma su quale arogmento stai obiettando tu?
Argomenta il tuo dire, perchè non ho mica sbagliato nulla, ne il
primo principio ne il principio di conservazione!
Cosa vuoi dire scusa?

[bingobongo]

....

Post by Elio Fabri
primo, che abbiamo sempre a che fare con modelli (questo
significa che
bisogna conoscerne il campo di applicazione, non basta sapere
usare lo
strumento matematico, bisogna sapere anche dove e quando
usarlo)
secondo, molto più sinteticamente, "confondere il modello con
la realtà
è come andare al ristorante e mangiarsi il menù" ;-)

Guarda che quello che hai scritto qui è noto a tutti, so
benissimo che un modello ha limiti e campi di applicazioni, ma
che c'entra nel merito di questa discussione sull'affermazione di
Fermi?