Il concetto di entropia nei processi irreversibili è strettamente legato alla produzione di disordine, come accade nei trasferimenti di massa e calore. Questo fenomeno è regolato dal primo principio della termodinamica, il quale stabilisce che il calore ceduto a un sistema non è trasformato integralmente in lavoro, ma parte di esso si dispersa in altre forme di energia.
Espandendo il discorso al comportamento di un gas libero all’interno di un contenitore collegato ad un altro vuoto tramite una valvola, possiamo osservare come, durante l’espansione del gas nel secondo contenitore, le molecole si distribuiscano uniformemente occupando tutto lo spazio disponibile. Questo processo è irreversibile poiché è estremamente improbabile che il sistema ritorni allo stato iniziale.
In generale, i sistemi isolati tendono a evolvere verso uno stato di maggiore disordine in maniera spontanea. L’entropia, rappresentata con la lettera S e definita come il rapporto Q/T, riflette il livello di disordine di un sistema. In accordo con il secondo principio della termodinamica, le trasformazioni spontanee all’interno di un sistema isolato sono irreversibili e portano ad un incremento dell’entropia.
Durante un trasferimento netto di calore, l’entropia all’interno del sistema aumenta, mentre all’esterno diminuisce. In situazioni reali, la variazione dell’entropia è più accentuata rispetto a quelle reversibili a causa di fenomeni interni irreversibili come attrito ed espansioni istantanee. Da sottolineare che l’entropia di generazione è legata al processo in questione e non rappresenta una proprietà intrinseca del sistema.
Per approfondire la tematica, è possibile consultare ulteriori informazioni sul primo principio della termodinamica e sul secondo principio della termodinamica.
