ENTROPIA di Kendros ( http://theperfectstorm.splinder.com/ )

Avvertenza: Questo post è il collage di più commenti di Kendros sul blog di Asmenos(http://ilrasoiodiockham.splinder.com/).

Alcune frasi sono risposte ad altri commenti e appaiono perciò decontestualizzate.

 Il concetto di entropia si applica solo a sistemi termodinamici.
L’entropia non è un concetto filosofico trascendentale, è una grandezza fisica ben precisa, che vale Q/T (calore su temperatura termodinamica assoluta).
A essere più precisi sarebbe l’integrale fatto su un processo termodinamico di ogni scambio infinitesimo di calore fratto la temperatura a cui avviene.
A livello macroscopico è definita a meno di una costante, mentre è universalmente definita la sua variazione, che si misura in Joule/Kelvin. A livello quantistico invece è universalmente definita (microstati elettrodinamici).

entropiaL’entropia inoltre NON è perdita di energia. Se pongo due materiali a contatto a temperature diverse questi giungendo a equilibrarsi termicamente aumentano la loro entropia, ma non perdono energia (dove l’energia interna in questo caso è una funzione dipendende dalla temperatura). Aumenta il disordine, questo è vero.

Ma attenzione a come consideriamo anche il disordine: se ho una tazzina di caffè calma e prendo un cucchiaino e comincio a girarla mettendo il caffè in movimento, quello che in realtà sembrerebbe un aumento del disordine in realtà è un aumento dell’ordine (infatti spendo lavoro per ottenerlo), poichè nello stato in quiete le molecole si muovono all’interno del fluido con direzione e verso casuali, e la somma di tanti moti disordinati crea uno stato di quiete, ma non di ordine, mentre mentre giro il cucchiaino nella tazzina le molecole seguono tutte la stessa direzione, e si muovono quindi ordinatamente.

E’ poi vero che l’entropia è legata alla probabilità di un evento, ma parliamo pur sempre di eventi termodinamici.

Inoltre lo scenario di morte termica dell’universo al momento non è assolutamente tra i più scientificamente accreditati.

Ma anche volendo ammettere che gli stati di organizzazione degli organismi viventi siano stati termodinamici, e se anche fosse valida la teoria della "morte termica", considerata la dimensione della terra nell’universo, considerato il fatto che l’entropia è legata alla probabilità di un evento da una costante di ordine di grandezza 10^-23 (la costante di Boltzmann), considerato il tempo di vita di un organismo vivente se rapportato al tempo ipotetico in cui l’universo arriverebbe alla cosiddetta "morte termica", l’aumento di "organizzazione" delle specie viventi non invalida minimamente il concetto di aumento dell’entropia.
E’ un "infinitesimo di ordine trascurabile" rispetto al totale degli eventi termodinamici nell’universo.

C’è un approfondimento sul legame tra entropia e probabilità di un evento sul mio blog (seconda parte del post "La scienza esatta… o quasi"). C’è qualche spiegazione più dettagliata se vi interessa.

Luna, ti sbagli. Come ho spiegato prima il secondo principio di aumento dell’entropia si applica ai processi termodinamici e SOLO a quelli.

Se metti un uomo bianco vicino a un uomo di colore mica diventano tutti e due grigi…
L’aumento dell’organizzazione in biologia è perfettamente spiegabile dalle leggi che regolano la suddetta disciplina scientifica.
Io non sono un biologo, quindi non entro nel merito. In compenso sono un fisico, quindi entro nel merito per quanto riguarda la fisica, e l’ho fatto nel mio commento precedente.

Oltretutto la teoria dell’evoluzione non parla di "organizzazione crescente" ma di "differenziazione delle specie mediante processi casuali" che è l’esatto opposto di organizzazione.

Ma in ogni caso non è un fenomeno termodinamico.
Cerchiamo di capirci: dove la vedi l’entropia in un processo evolutivo? Viene scambiato calore? L’entropia è una funzione di stato del processo?? NO, pertanto NON E’ un processo termodinamico.
Pertanto il secondo principio della TERMODINAMICA non va applicato.

E’ come se io prendessi la Bibbia e cercassi di usarla come manuale di istruzioni per un computer.

[Kendros !]

PS: Non vi appellate alle leggi della fisica per cercare di dimostrare teorie a favore di un disegno intelligente. Un disegno intelligente violerebbe TUTTE le leggi esistenti, quindi sarebbe ancora più contraddittorio.

 

[@Luna:] anche volendo ammettere di trattare gli esseri viventi come sistemi termodinamici, l’entropia è definita all’interno di un universo termodinamico.
La definizione di universo termodinamico è quella di sitema isolato, ossia di sistema che non scambia nè materia nè energia con l’esterno.
In senso assoluto l’universo è l’unico universo termodinamico esistente, ma possiamo utilizzare delle approssimazioni per ragionare su altri universi termodinamici (il sistema solare, la terra, un bioma, un appartamento, un contenitore adiabatico all’interno di un laboratorio).
Se un universo termodinamico contenesse solo sè stesso non potrebbero esserci scambi di calore al suo interno. Quindi in ogni universo termodinamico si hanno una serie di sistemi interni non isolati, e un ambiente che li circonda costituito da tutta quella parte di universo termodinamico non facente parte di alcuno dei sistemi interni.
L’interazione tra i sistemi e l’ambiente è quella che permette gli scambi di energia.
Il secondo principio della termodinamica, nella sua forma più generale (vi risparmio enunciati sulle macchine termiche, teorema di Carnot, teorema di Clausius etc.) afferma che all’interno di un UNIVERSO termodinamico l’entropia deve aumentare.
In qualsiasi macchina frigorifera l’entropia del sistema (dove per sistema intendiamo la macchina che assorbendo lavoro elettrico raffredda un ambiente) DIMINUISCE, ma quella dell’ambiente AUMENTA in maniera maggiore rispetto a quanto quella del sistema diminuisca.
Se anche ammettiamo che gli esseri viventi siano sistemi termodinamici il cui grado di organizzazione aumenta bisogna considerare l’aumento dell’entropia nell’ambiente circostante (e questo già invalida qualsiasi pretesa di utilizzare l’evoluzionismo contro il secondo principio: l’ambiente terra con cui interagiscono gli esseri viventi è enormemente più grande degli stessi e ciononostante c’è uno stato di degrado visibile, l’entropia è aumentata a passi da gigante direi…).
Se ancora non ti bastasse aggiungiamo che la terra NON è un universo termodinamico in quanto è un sistema chiuso, ma non isolato, poichè non scambia materia con l’esterno, ma scambia energia.

E ancora ripeto che per come è costruita la legge che regola la probabilità entropica degli eventi S=k log(P) dove P è la probabilità di un evento, S è l’entropia associata a quell’evento e k è la costante di Boltzmann, se anche sulla terra si avesse una violazione del principio di aumento dell’entropia (ma non è così e il perchè l’ho scritto prima) considerata la dimensione infinitesima della terra rispetto all’universo è un evento che sarebbe perfettamente accettabile.
Sarebbe la realizzazione di una probabilità infinitesima (ma non nulla) all’interno di una scala di eventi praticamente infiniti. Come una scala reale a poker: estremamente improbabile, ma se fai un milione di miliardi di miliardi di mani vedrai che ti esce.

La vita e l’evoluzione su un pianeta sono lo stesso, solo che l’ordine di grandezza della probabilità è milioni di volte più piccolo. Quello dell’universo è miliardi di volte più grande.

[Alkall io non ammetto un bel nulla.]
Gli esseri viventi NON sono sistemi termodinamici. Ma dato che Luna parte da questo presupposto (falso) è funzionale al discorso accettare il suo presupposto per dimostrarle che comunque non implica nessuna contraddizione tra il secondo principio della termodinamica e la teoria dell’evoluzione.

Detto ciò per favore se non vuoi che torniamo a insultarci risparmiati certe affermazioni prive di qualsiasi senso.

"In realtà tutta l’energia che può diventare calore (o cambiare stato di energia), è un sistema entropico…"

Ma mi spieghi cosa vuol dire?? Cambiare stato di energia è una espressione priva di senso.
L’energia può cambiare forma, ma non cambia "stato". Ma non vuol dire che tutta l’energia possa essere trattata termodinamicamente.
Nemmeno per sbaglio.
Cosa sarebbe poi un "sistema entropico"?? Un sistema termodinamico volevi dire forse??

Sul fatto che la terra non scambi materia col resto dell’universo a meno di infinitesimi di ordine trascurabile è una frase assolutamente vera.

Anche l’espressione "e neppure che lo scambio di energia non sia in relazione e dipendenza con le altre dimensioni fisiche" è di nuovo una cosa che non ha alcun senso.
Da un punto di vista proprio del significato della frase.
E stavolta non riesco nemmeno a capire cosa avresti voluto dire, non capisco che significato dai all’espressione "dimensioni fisiche" perchè ti giuro che il significato che io associo a queste parole non c’entra una fava col resto del discorso.

Detto ciò vediamo di fare una precisazione per chiudere il discorso.

Il secondo principio della termodinamica afferma che:
"E’ impossibile costruire una macchina che abbia come UNICO risultato la trasformazione integrale di calore in lavoro."
"E’ impossibile costruire una macchina che abbia come UNICO risultato il passaggio di calore da un corpo più freddo a uno più caldo."

Enunciati successivi che introdussero la grandezza entropia (che ricordiamolo, si misura in Joule fratto Kelvin, non è un concetto filosofico) affermarono che:

"In un processo termodinamico la variazione di entropia è sempre maggiore di zero se il processo è irreversibile, uguale a zero se il processo è reversibile."

E anche:
"All’interno di un universo termodinamico l’entropia non può mai diminuire e tutti i processi termodinamici spontanei avvengono sempre nel verso di maggior aumento dell’entropia."

Questi sono tutti gli enunciati del secondo principio della termodinamica. Essi hanno senso SOLO se si considera l’entropia come CALORE/TEMPERATURA.
Essendo che questo principio ha delle interessanti conseguenze a livello filosofico viene spesso tirato in ballo A SPROPOSITO in campi dove NON dovrebbe essere applicato.
Allo stesso modo grandezze chiamate "entropia" che misurano lo stato di disordine di un sistema sono state introdotte in vari campi, come l’economia, la linguistica e a quanto pare stando a Luna anche in biologia. Ma finchè non viene definita l’entropia dal punto di vista fisico applicare il secondo principio della termodinamica è una stronzata. Perchè se io dico "l’entropia è il disordine e il disordine aumenta sempre" dico una cosa FALSA.
Che l’entropia sia un indice del grado di disordine è vero, ma il grado di disordine riguarda il moto browniano delle molecole, in altre parole è un disordine termico.
Allora in economia si è ridefinita l’entropia attraverso delle grandezze tipiche del campo, e si è cercato di capire se anche in economia ci fosse un principio di aumento dell’entropia in atto (e ci stanno ancora lavorando), ma a questo punto parliamo di due grandezze diverse con lo stesso nome, per le quali NON è detto che valgano gli stessi principi.
Lo stesso vale per la linguistica (dove il principio entropico peraltro vale esattamente al contrario, per l’appunto).

Luna, io non so quale sia il libro che stai leggendo, ma mi piacerebbe saperlo, perchè contiene una serie di affermazioni false e una serie di affermazioni molto discutibili.
Compresa questa:
"la seconda legge della termodinamica costituisce la legge più generale delle scienze naturali".

FALSISSIMO.
Innanzitutto non è una legge, è un principio. E sai qual’è la differenza??

Esattamente questa: una legge (fisica) ha validità in qualunque contesto tu la applichi.
Un principio (fisico) ha validità solo nel contesto in cui è stato enunciato (la termodinamica in questo caso).
Anch’io spesso confondo i due significati con abuso di linguaggio, questo perchè spesso mi prendo una libertà che la lingua italiana mi concede anche se il linguaggio tecnico non me la concederebbe.
Con questo spero che il discorso sia chiaro.

6 thoughts on “ENTROPIA di Kendros ( http://theperfectstorm.splinder.com/ )

  1. Ciao, se ti interessa guarda che nel mio blog c’è un articolo sulla fisica dove parlo anche di entropia.

    E’ il terzultimo post, si intitola “La scienza esatta… o quasi” e parla nella prima parte di fluidodinamica, nella seconda di entropia.

    Se può interessarti leggilo, è appena un pochino più tecnico di questi commenti qua.

  2. Si ho visto, volevo solo dirti che se vuoi copiarti anche quello a me non da fastidio, mi accontento di una citazione.

    Ciao.

    Kendros !

  3. Credo che, se qualcuno è interessato all’argomento, sia giusto che venga a leggerlo sul tuo blog, come ho fatto io. In ogni caso, grazie. Ciao 🙂

  4. Ti rispondo qui per gli stessi motivi. Grazie per il supporto. Sono stato credo un paio di mesi a non rispondere alle sciocchezze cattive di Alkall, ieri non ce l’ho fatta più e ho sbottato, in modo poco corretto, effettivamente. Spero di non disturbare troppo il Asmenos visto che lo stimo molto anche se non su tutto la pensiamo uguale.

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